CN114199449A - 一种空化发生器内部流体压力测试机及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空化发生器内部流体压力测试机及测试方法，涉及流体空化压力测试技术领域，支架上设置有夹紧固定机构，夹紧固定机构可沿支架上开设的滑槽上下移动，且夹紧固定机构一端设置有夹紧单元，夹紧单元用来夹紧支撑待测空化发生器本体；夹紧单元上设置有升降机构，升降机构输出端连接有升降板，升降板上连接有压力传感器，且压力传感器的感应端设置在待测空化发生器本体内；通过升降板的上下移动可以调节压力传感器在待测空化发生器本体内的位置从而检测不同位置的流体压力值。本发明具备精准定位多点测量空化发生器内部流体压力的优点，在不拆卸更换空化发生器的条件下测量多种工况下的空化压力，提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及流体空化压力测试技术领域，具体为一种空化发生器内部流体压力测试机及测试方法。
背景技术
应用于深海混合矿物输送浮选的水力式空化发生器性能与其内部空化反应息息相关。空化是液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸汽或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭的过程，对空化发生器中混合流体进行空化行为研究时，需要对其内部流场进行压力测试。中国专利公布了公开号为CN200993582的管道流体检测装置，包括测量管、弹性管、外套管、重量检测机构、补偿调节机构、电控制测量系统等，测量管的两端与弹性管联接，弹性管联接的左右固定管的另一端分别与外部的进口管道和出口管道连接，测量管套在外套管内，测量管的一端位置的水平两侧通过轴承与外套管联接，测量管的另一端位置通过拉杆与重量检测机构连接，采用悬挂式测量管结构；设置的测量管与外套管之间冷冻水压力补偿调节机构、测量重量检测机构温度的补偿调节机构、测量管道流体压力的补偿调节机构使装置具备了对各项出现的因素予以补偿处理，以保证装置测量的精度和可靠性。
上述专利在检测时将外套管套在测量管外，将检测模块安装在外套管上进行检测，这种检测方法由于受管套大小的限制，能检测的范围受限，而且当检测的对象为变管径物体时，套管式的装夹无法对不同的管径均进行有效夹紧，在应用范围上存在局限性。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种空化发生器内部流体压力测试机，具备精准定位多点测量空化发生器内部流体压力的优点，通过采用夹紧单元解决了现有检测机夹紧机构对变径管件的装夹大小的限制问题；同时，通过设置柔性加热带可以通过温度调节开调控流场内部空化程度，为压力测量提供多种研究工况。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种空化发生器内部流体压力测试机，包括底座，所述底座上设置有支架，所述支架上设置有夹紧固定机构，夹紧固定机构可沿支架上开设的滑槽上下移动，且夹紧固定机构一端设置有夹紧单元，夹紧单元用来夹紧支撑待测空化发生器本体；所述夹紧单元上设置有升降机构，升降机构输出端连接有升降板，升降板上连接有压力传感器，且压力传感器的感应端设置在待测空化发生器本体内；通过升降板的上下移动可以调节压力传感器在待测空化发生器本体内的位置从而检测不同位置的流体压力值。
进一步的，所述待测空化发生器本体外圈设置有柔性加热带，所述柔性加热带用来加热待测空化发生器本体内的流体。
进一步的，所述夹紧单元为伸缩夹，伸缩夹可用来夹持不同管径的待测空化发生器本体。
进一步的，所述夹紧固定机构包括传动板，所述传动板与液压机构的输出端固连，且传动板沿支架上开设有滑槽上下滑动，传动板的一端设置有夹紧单元。
进一步的，所述待测空化发生器本体设置在放置板上，所述放置板上开设有弧形凹槽，弧形凹槽与待测空化发生器本体外侧壁贴合。
进一步的，所述升降机构将螺旋运动转化为直线移动带动升降板上下移动。
进一步的，所述升降机构包括套筒、螺杆和螺套；所述套筒一侧开设有活动槽口，螺杆一端设置在套筒外侧，另一端延伸入套筒内，延伸入套筒内的螺杆段末端设置有升降板，且，延伸入套筒内的螺杆段上螺纹连接有螺套，通过旋转螺杆可实现升降板的上下移动。
进一步的，沿所述活动槽口设有刻度。
进一步的，所述支架上开设的滑槽为燕尾槽，传动板两端设置有燕尾块，燕尾块与燕尾槽配合滑动。
空化发生器内部流体压力测试机的测试方法，包括如下步骤：
将待测空化发生器本体放置在放置板上，夹紧单元下移夹持支撑待测空化发生器本体；
升降机构带动升降板上下移动，从而测出待测空化发生器本体不同位置处的流体压力值；
或者/和在待测空化发生器本体外圈设置柔性加热带，对待测空化发生器本体内的流体进行温度调控，从而改变流体的空化压力。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明通过夹紧固定机构对待测空化发生器本体进行圆周方向的包裹式夹紧，通过伸缩夹的收缩功能可以实现对空化发生器的不同直径部位进行适应性装夹。
2.本发明通过升降机构来对传感器部位进行升降调节，通过扭块的转动实现升降机内部的螺杆上下移动，带动升降板所连接的压力传感器一同进行竖直方向的上下移动；升降机构外壁附加的刻度尺可以对升降板的位置进行定位，可以实现对压力传感器在空化发生器内部位置的精准控制。压力传感器输出端从开口伸进空化发生器内进行检测，不同的检测位置可测量空化发生器内流场的压力分布信息，这样的检测方法可以快速测试空化发生器内部流体压力，扩大压力检测的范围，而且适应性较强。
3.本发明通过在空化发生器的首部收缩段外壁铺设柔性加热带，实现对空化发生器内部混合流体进行0～100℃的温度调控，以获得不同空化程度的流场，实现在不拆卸更换空化发生器的条件下，提供不同空化程度的多种压力测量工况，方便进行空压发生器内部压力场的研究。
4.本发明通过在放置板远离底座的一端设置支撑腿来进行支撑，这样在放置较重的空化发生器时，可以通过支撑腿进行二次支撑来加强承重力，这样可以做到稳定支撑的效果，避免出现空化发生器过重而损坏放置板。
5.本发明通过设置燕尾块和燕尾槽，传动板在移动时，会因伸缩夹重量出现倾斜的情况，利用燕尾块和燕尾槽对传动板进行限位导向，在一端压力较大时，可以通过燕尾块和燕尾槽的导向来加强传动板与支架的连接紧密性，从而让传动板和伸缩夹更好地装夹待测空化发生器。
6.本发明通过在放置板表面加工弧形凹槽，对空化发生器进行有效限位，在使用夹紧固定机构对空化发生器进行固定时，利用带有弧形凹槽的放置板配合伸缩夹对空化发生器进行装夹，能很好的对空化发生器进行限位，使空化发生器保持相对稳定。
7.以刻度尺来对压力传感器的位置进行精准定位，可以进行多点测压；空化发生器首部铺设加热带，可以提供多种空化发生工况；圆弧形伸缩夹，可以对变管径的管件进行有效装夹。
8.本发明通过夹紧固定机构和伸缩夹对待测空化发生器本体进行包裹夹紧，这样可以做到对不同直径的空化发生器进行适应性装夹，全圆的包裹装夹可以提供均匀稳定的夹紧力，以保证被测空化发生器的稳定。通过与升降机构联动的升降板来对传感器位置进行升降调节，可以根据升降机构外壁上的刻度对测点位置进行精准定位。在空化发生器的首部渐缩段位置铺设柔性加热带，调节加热带温度可以改变内部流体的空化程度，为管内的压力检测提供多种工况条件。这样的压力测试机可以提供快速便捷的空化发生器内部流体压力测试，适应性较强；同时可以调节空化工况，在不拆卸更换空化发生器的条件下测量多种工况下的空化压力，提高作业效率。
附图说明
图1为本发明空化发生器内部流体压力测试机结构剖视示意图；
图2为本发明底座和升降机构的左视示意图；
图3为图2中涉及到的伸缩夹的结构示意图；
图4为本发明夹紧固定机构的俯视示意图；
图5为本发明燕尾块与燕尾槽的连接结构左视剖视示意图。
附图标记：
1-底座；2-夹紧固定机构；3-开口；4-升降板；5-密封环；6-压力传感器；7-升降机构；71-套筒；72-活动槽口；73-螺杆；74-螺套；8-支撑腿；9-燕尾块；10-燕尾槽；11-弧形凹槽；12-扭块；16-待测空化发生器本体；17-放置板；18-支架；19-气缸；20-传动板；21-夹紧单元；22-柔性加热带。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种空化发生器内部流体压力测试机，包括底座1，所述底座1上设置有支架18，所述支架18上设置有夹紧固定机构2，夹紧固定机构2可沿支架18上开设的滑槽上下移动，且夹紧固定机构2一端设置有夹紧单元21，夹紧单元21用来夹紧支撑待测空化发生器本体16；所述夹紧单元上设置有升降机构7，升降机构7输出端连接有升降板4，升降板4上连接有压力传感器6，且压力传感器6的感应端设置在待测空化发生器本体16内；通过升降板4的上下移动可以调节压力传感器6在待测空化发生器本体16内的位置从而检测不同位置的流体压力值。
其中，所述待测空化发生器本体16外圈设置有柔性加热带22，所述柔性加热带22用来加热待测空化发生器本体16内的流体。
所述夹紧单元21为伸缩夹，伸缩夹可用来夹持不同管径的待测空化发生器本体16。
所述夹紧固定机构2包括传动板20，所述传动板20与液压机构的输出端固连，且传动板20沿支架18上开设有滑槽上下滑动，传动板20的一端设置有夹紧单元。
所述待测空化发生器本体16设置在放置板17上，所述放置板17上开设有弧形凹槽11，弧形凹槽11与待测空化发生器本体16外侧壁贴合。
所述升降机构7将螺旋运动转化为直线移动带动升降板4上下移动。
所述升降机构7包括套筒71、螺杆73和螺套74；所述套筒71一侧开设有活动槽口72，螺杆73一端设置在套筒71外侧，另一端延伸入套筒71内，延伸入套筒71内的螺杆73段末端设置有升降板4，且，延伸入套筒71内的螺杆73段上螺纹连接有螺套74，通过旋转螺杆73可实现升降板4的上下移动。
沿所述活动槽口72设有刻度。
所述支架18上开设的滑槽为燕尾槽10，传动板20两端设置有燕尾块9，燕尾块9与燕尾槽10配合滑动。
空化发生器内部流体压力测试机的测试方法，包括如下步骤：
将待测空化发生器本体16放置在放置板17上，夹紧单元21下移夹持支撑待测空化发生器本体16；
升降机构7带动升降板4上下移动，从而测出待测空化发生器本体16不同位置处的流体压力值；
或者/和在待测空化发生器本体16外圈设置柔性加热带22，对待测空化发生器本体16内的流体进行温度调控，从而改变流体压力。
结合图1至图4所示，一种空化发生器内部流体压力测试机，包括底座1，底座1的顶部设置有夹紧固定机构2，夹紧固定机构2包括固定连接在底座1左侧的放置板17，放置板17的表面加工有弧形凹槽11，待测空化发生器本体16的底部与放置板17的弧形凹槽11贴合，底座1顶部固定连接有支架18，支架18的顶部固定连接有气缸19，支架18的内侧滑动连接有传动板20，气缸19的输出端与传动板20固定连接，传动板20左侧固定连接伸缩夹，伸缩夹紧密包裹待测空化发生器本体16外壁，收缩夹紧待测空化发生器本体16；其中，伸缩夹由三段圆弧板通过铰链连接，伸缩夹尾端是一段锯齿状结构，在插入锁紧套后可以调节收紧程度，实现对不同管径进行缩放夹紧，所述伸缩夹顶部放置升降机构。
待测空化发生器本体16顶部放置有升降机构7，升降机构7包括固定连接在伸缩夹顶部的容纳套筒71，容纳套筒71靠近升降板4一侧的底端开设有活动槽口72，活动槽口72外壁上设置有刻度尺，升降板的左端穿过活动槽口72并与容纳套筒71内部的螺杆73固定连接，螺杆73顶部与扭块12固定连接，螺杆73的表面螺纹连接有螺套74，升降板4的右端固定连接有压力传感器6，压力传感器6的尾端感应头通过空化发生器上的检测开口3伸入到流场内部，开口3与压力传感器6之间设置有密封环5，实现密封的作用；待测空化发生器本体16首部渐缩段的外壁铺设柔性加热带22，对混合流体进行温度调控。
结合附图2所示，放置板17远离底座1一端的底部固定连接有支撑腿8，支撑腿8的底部固定连接有橡胶块。
通过在放置板17远离底座1的一端设置支撑腿8来进行支撑，这样在放置较重的空化发生器时，可以通过支撑腿8进行二次支撑来加强承重力，这样可以做到稳定支撑的效果，避免出现空化发生器过重而损坏放置板17。
结合附图2和图4，传动板20的正面和背面均固定连接有燕尾块9，支架18的内壁开设有与燕尾块9配合使用的燕尾槽10，燕尾块9与燕尾槽10滑动连接。
通过设置燕尾块9和燕尾槽10，传动板20在移动时，会因伸缩夹21重量出现倾斜的情况，利用燕尾块9和燕尾槽10对传动板20进行限位导向，在一端压力较大时，可以通过燕尾块9和燕尾槽10的导向来加强传动板20与支架18的连接紧密性，从而让传动板20和伸缩夹21能更好地装夹待测空化发生器。
结合附图2所示，放置板17的顶部和伸缩夹21的底部均开设有弧形凹槽11，弧形凹槽11与待测空化发生器本体16贴合。
通过设置弧形凹槽11，对空化发生器进行有效限位。在使用夹紧固定机构2对空化发生器进行固定时，利用带有弧形凹槽11的放置板17和伸缩夹对空化发生器进行装夹时，能很好的对空化发生器进行限位，使空化发生器保持相对稳定。
结合附图3，螺杆73的顶部与扭块12固定连接，螺杆73与螺帽74旋转配合，螺杆73的底部与升降板4固定连接，升降板4的右侧与压力传感器6固定连接。升降机构活动口72外壁设置有刻度尺；通过升降板4所对应的刻度位置可以对压力传感器的位置进行精准定位和调控。
通过螺杆的顶端延伸至容纳套筒的外部并固定连接有扭块，转动扭块带动螺杆转动，螺杆和螺帽配合，可以实现竖直方向的移动，螺杆底部固定连接升降板，升降板与压力传感器固定连接，螺杆的上下移动带动压力传感器的上下移动，通过旋转扭块可以控制压力传感器的上下移动。通过活动口处的刻度尺可以控制升降板的位置，从而对压力传感器尾端感应器在空化发生器内部位置进行精准控制和调节，实现对内部流场的不同测点进行多点测量，从而获得全面的流场压力分布信息。
结合附图3，空化发生器本体16的首部渐缩段外部铺设有柔性加热带22。
作为本发明优选的，所述空化发生器的首部渐缩段外壁包裹有柔性加热带，可以对管件内部流体进行0～100℃的温度调控，以满足不同工况的空化压力测量。不同的温度下混合流体的空化压力不同，通过对流场温度的调节，在不拆卸更换空化发生器的情况下，提供不同空化发生的工况条件，满足内部流场压力测量研究的要求。
将待测空化发生器本体16放在放置板17的顶部，并利用气缸19推动传动板20下移，传动板20带动伸缩夹21下移来夹住待测空化发生器本体16，利用弧形凹槽11对待测空化发生器本体16进行限位，在夹紧后将传感器与待测空化发生器本体16进行连接，在连接时，首先将待测空化发生器本体16有开口3的部位朝向上方，并将开口3的位置放置于压力传感器6的输出端对准，然后通过旋转扭块12来带动螺杆73下移，螺杆73带动升降板4向下移动，升降板4带动压力传感器6向下移动，压力传感器6由开口3处伸进待测空化发生器本体16的内部来进行检测，通过调控柔性加热带的温度设置流场空化发生的工况，从而达到快速测试多工况下空化发生器内部流体压力的效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种空化发生器内部流体压力测试机，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设置有支架(18)，所述支架(18)上设置有夹紧固定机构(2)，夹紧固定机构(2)可沿支架(18)上开设的滑槽上下移动，且夹紧固定机构(2)一端设置有夹紧单元(21)，夹紧单元(21)用来夹紧支撑待测空化发生器本体(16)；
所述夹紧单元上设置有升降机构(7)，升降机构(7)输出端连接有升降板(4)，升降板(4)上连接有压力传感器(6)，且压力传感器(6)的感应端设置在待测空化发生器本体(16)内；通过升降板(4)的上下移动可以调节压力传感器(6)在待测空化发生器本体(16)内的位置从而检测不同位置的流体压力值。
2.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述待测空化发生器本体(16)外圈设置有柔性加热带(22)，所述柔性加热带(22)用来加热待测空化发生器本体(16)内的流体。
3.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述夹紧单元(21)为伸缩夹，伸缩夹可用来夹持不同管径的待测空化发生器本体(16)。
4.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述夹紧固定机构(2)包括传动板(20)，所述传动板(20)与液压机构的输出端固连，且传动板(20)沿支架(18)上开设有滑槽上下滑动，传动板(20)的一端设置有夹紧单元。
5.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述待测空化发生器本体(16)设置在放置板(17)上，所述放置板(17)上开设有弧形凹槽(11)，弧形凹槽(11)与待测空化发生器本体(16)外侧壁贴合。
6.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述升降机构(7)将螺旋运动转化为直线移动带动升降板(4)上下移动。
7.根据权利要求6所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述升降机构(7)包括套筒(71)、螺杆(73)和螺套(74)；所述套筒(71)一侧开设有活动槽口(72)，螺杆(73)一端设置在套筒(71)外侧，另一端延伸入套筒(71)内，延伸入套筒(71)内的螺杆(73)段末端设置有升降板(4)，且，延伸入套筒(71)内的螺杆(73)段上螺纹连接有螺套(74)，通过旋转螺杆(73)可实现升降板(4)的上下移动。
8.根据权利要求7所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，沿所述活动槽口(72)设有刻度。
9.根据权利要求1所述的空化发生器内部流体压力测试机，其特征在于，所述支架(18)上开设的滑槽为燕尾槽(10)，传动板(20)两端设置有燕尾块(9)，燕尾块(9)与燕尾槽(10)配合滑动。
10.根据权利要求1至9任一项所述的空化发生器内部流体压力测试机的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
将待测空化发生器本体(16)放置在放置板(17)上，夹紧单元(21)下移夹持支撑待测空化发生器本体(16)；
升降机构(7)带动升降板(4)上下移动，从而测出待测空化发生器本体(16)不同位置处的流体压力值；
或者/和在待测空化发生器本体(16)外圈设置柔性加热带(22)，对待测空化发生器本体(16)内的流体进行温度调控，从而改变流体压力。
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