CN114659770A - 一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法 - Google Patents

一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了两相流体输送技术领域的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法，包括外接的固定机构、存料机构、出料机构、调机机构和模拟机构，所述存料机构、出料机构和模拟机构相互连通，将流体由存料机构输入出料机构，再由出料机构输入模拟机构，最后由模拟机构输入存料机构；所述调机机构用于调节出料机构输出流体的浓度，所述模拟机构用于模拟输送管道的工作线路；通过模拟机构模拟流体运输装置的工作状态，完善了实验数据的可靠性；设置调机机构，自动调节并控制流体的浓度，使实验过程中，在变更流体浓度时，更加的快捷，增大了试验效率，减少试验装置的使用时间，减少了实验装置出现不必要的寿命损耗。

Description

一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及两相流体输送技术领域，具体为一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法。
背景技术
固体和液体组成的混合物(常称固液两相流体)的流动称为固液两相流动，如疏浚工程管道水力输送、矿浆输送、盐卤输送就是这种两相流动，其中液体介质主要是水，固体介质有离散的泥浆、沙砾、盐粒子等颗粒群。在两相流体的输送管道在投入生产前，需要先针对其设计的线路，进行不同浓度下的流体的磨损情况进行试验，而后依据试验数据进行改进或确定输送管道的设计方案。
现有的两相流体的输送管道用磨损检测方法，大多通过计算机仿真的方式进行两相流体对输送管道磨损特性进行分析，这种方式无法完全模拟出两相流体在输送管道中输送的特性，具有很大的制约性，其次少量通过仪器进行实物测试的装置通过输送管道排出的流体进行浓度确定，无法准确的调节和控制试验过程中，流体的浓度大小，使试验的条件值误差较大，进一步的使试验数据的准确性较差，需要大量试验进行数据分析，才能够得到合理的判断数据。
基于此，本发明设计了一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出了现有的两相流体的输送管道用磨损检测方法，大多通过计算机仿真的方式进行两相流体对输送管道磨损特性进行分析，这种方式无法完全模拟出两相流体在输送管道中输送的特性，具有很大的制约性，其次少量通过仪器进行实物测试的装置通过输送管道排出的流体进行浓度确定，无法准确的调节和控制试验过程中，流体的浓度大小，使试验的条件值误差较大，进一步的使试验数据的准确性较差，需要大量试验进行数据分析，才能够得到合理的判断数据的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，包括外接的固定机构、存料机构、出料机构、调机机构和模拟机构，所述存料机构、出料机构和模拟机构相互连通，将流体由存料机构输入出料机构，再由出料机构输入模拟机构，最后由模拟机构输入存料机构；所述调机机构用于调节出料机构输出流体的浓度，所述模拟机构用于模拟输送管道的工作线路。
作为本发明的进一步方案，所述存料机构包括料筒，所述料筒固定设置在固定机构上，所述料筒内部的左上方设置有隔栅，所述隔栅具有过滤功能，使流体内的颗粒无法进入隔栅的隔离部分，所述料筒下端和被隔栅的隔离部分分别与出料机构连通，所述料筒上端固定连接有密封板，所述密封板右侧与模拟机构的出料端连通。
作为本发明的进一步方案，所述出料机构包括两个阀门，一个所述阀门上端固定连通有第一弯管，所述第一弯管与料筒侧壁固定连接并与料筒内隔栅的隔离部分连通，所述阀门下端固定连通有第二弯管；另一个所述阀门上端与料筒下端固定连通，所述阀门下端固定连通第一管道；所述第二弯管固定连通有第一椎管，所述第一管道固定连通有第二椎管，所述第二椎管贯穿第一椎管侧壁并与第一椎管连通；所述第一椎管与模拟机构的入料端连通；所述阀门包括第一固定板，所述第一固定板下端横向滑动连接有调控板，所述调控板下端滑动连接有第二固定板，所述第一固定板和第二固定板左端之间固定连接有基准板，所述基准板横向螺纹连接有第一螺栓，所述第一螺栓右端与调控板左端转动连接，所述第一螺栓左端固定连接有第一齿轮，所述第一固定板、调控板和第二固定板均竖直贯穿开设有通孔，其中第一固定板和第二固定板上的通孔竖直对齐。
作为本发明的进一步方案，所述模拟机构包括第二管道，所述第二管道与第一椎管连通，所述第二管道连通有模型泵，所述模型泵上端固定连通有第三管道，所述第三管道上端固定连通有垂直观察管，所述垂直观察管上端固定连通有替换弯头，所述替换弯头左端固定连通有水平观察管，所述水平观察管左端固定连通有替换椎管，所述替换椎管左端固定连通有第三弯管，所述第三弯管下端贯穿密封板与料筒连通；所述水平观察管两端、垂直观察管两端、模型泵两个连接端均设置有压力表，所述垂直观察管处设置有电磁流量计。
作为本发明的进一步方案，所述调机机构包括U形安装台，所述U形安装台与第二弯管左侧固定连接，所述U形安装台左端固定连接有第一电机，所述第一电机横向滑动连接有滑杆，所述滑杆右端贯穿U形安装台和第二弯管延伸至第二管道内，且滑杆与第二管道同轴，所述滑杆右端固定连接有搅拌扇，所述滑杆左端贯穿第一电机和U形安装台延伸至U形安装台左侧；所述滑杆上固定连接有固定片，所述固定片右端固定连接有弹簧，所述弹簧右端与U形安装台右端固定连接，所述滑杆位于固定片左侧处固定连接有第一摩擦轮，所述第一摩擦轮两侧间隔相同的距离均设置有第二摩擦轮，所述第二摩擦轮共同转动连接有U形连杆；两个所述第二摩擦轮分别通过独立的传动机构与两个第一齿轮传动连接；其中左侧所述第二摩擦轮传动控制左侧阀门逐渐开启，右侧阀门逐渐关闭；右侧所述第二摩擦轮传动控制左侧阀门逐渐关闭，右侧阀门逐渐开启；所述U形连杆连接有控制机构，所述控制机构用于横向调控U形连杆的位置。
作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括方形液压罐，所述方形液压罐与固定机构固定连接，所述方形液压罐前侧壁和右侧壁分别通过第一伸缩杆和第二伸缩杆密封，所述第二伸缩杆端部垂直固定连接有第一密封杆，所述第一伸缩杆端部垂直滑动连接有第二密封杆，所述第二密封杆的端部与第一密封杆侧壁滑动连接，所述第一密封杆端部固定连接有固定块，所述方形液压罐前端右侧固定连接有安装板，所述安装板螺纹连接有第二螺栓，所述第二螺栓与固定块转动连接；
所述第二密封杆上方设置有轨道板，所述轨道板上开设有滑轨，所述滑轨的轨迹为高度的平方等于长度的抛物线，所述滑轨内滚动设置有滚轮，所述滚轮前端转动且滑动连接有安装杆，所述安装杆与固定机构竖直滑动连接，所述安装杆下端横向滑动连接有齿条，所述齿条啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮与固定机构转动连接；所述第二齿轮与电磁流量计传动连接，使电磁流量计的测量值体现在第二齿轮的转动角度上；所述滚轮后端转动连接有安装块，所述安装块下端固定连接有连接杆，所述连接杆与第二密封杆上端滑动连接；
所述方形液压罐上端固定连通有第四管道，所述第四管道上端横向连通有伸缩液压杆，所述伸缩液压杆右端的输出轴固定连接有驱动板，所述驱动板右端固定连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆左端与U形连杆固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述隔栅包括第一过滤板，所述第一过滤板竖直设置在料筒内，所述第一过滤板与料筒内壁固定连接，所述第一过滤板与密封板下端固定连接，所述第一过滤板下端设置有U形隔板，所述U形隔板右侧壁上端与第一过滤板下端固定连接，所述U形隔板右侧壁为伸缩板结构，所述U形隔板前后端均与料筒内壁密封连接，所述U形隔板右侧壁上端固定连接有第二过滤板，所述第二过滤板与料筒内壁密封滑动连接，所述密封板上端固定设置有第二电机，所述第二电机传动连接有螺纹杆，所述螺纹杆向下贯穿密封板和第二过滤板且与第二过滤板螺纹连接；所述料筒下方的阀门中，所述调控板右端固定连接有触发块，所述触发块左右两端均设置有触发开关，所述触发开关均与第一固定板和第二固定板横向滑动连接，左侧的所述触发开关能够控制第二电机正转，右侧的所述触发开关能够控制第二电机反转；所述第二电机正转能够使第二过滤板下移，反转能够使第二过滤板上移。
一种固液两相流体的输送管道用磨损检测方法，该方法如下：
S1、工作时，首先将对应的模型泵、替换椎管和替换弯头安装到模拟机构中；
S2、而后调节流体浓度，并启动模型泵一段时间；
S3、最后，模型泵运行一段时间后，取出模型泵、替换椎管和替换弯头，测量磨损部位和磨损量并分析。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明首先通过模拟机构模拟流体运输装置的工作状态，将两相流体在输送管道中输送的特性完全体现在试验数据中，更好的完善了实验数据的可靠性；同时设置用于调节出料机构输出流体的浓度的调机机构，使实验过程中，流体的浓度更加的稳定，同时利用机械结构自动调节并控制流体的浓度，使实验过程中，在变更流体浓度时，更加的快捷，降低了试验时间，增大了试验效率，减少试验装置的使用时间，减少了实验装置出现不必要的寿命损耗。
2.将料筒中的流体抽出，再由第三弯管排入料筒内的方式，首先避免了使用材料的浪费，降低试验成本，其次对流体的循环使用，使实验过程中的流体中组分一致，避免由于流体中的组分变化产生的试验误差，最后使第三弯管向料筒内排入流体的过程中，对料筒内的流体产生挤压，加快流体中的水分通过隔栅的过滤进入隔栅，进一步的保持隔栅内的水量和料筒内的流体浓度不变，进一步的使经过模拟机构的流体浓度不变，提高试验精度，并且通过挤压降低管道堵塞的风险。
3.通过机械结构将流体的速度变化与流体浓度进行关联，使流体的速度变化不会影响调控装置中相关的调控组件的调控动作，进一步的，使机械结构能够有效的对流体浓度的控制，减少电子元件的参与，进一步的降低设备的操作难度和设备工作过程的稳定性。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为图1中A处结构放大示意图；
图3为本发明总体正剖结构示意图；
图4为图3中B处结构放大示意图；
图5为图3中C处结构放大示意图；
图6为调机机构结构示意图；
图7为结构示意图结构示意图；
图8为图7中安装板处剖面结构示意图；
图9为图7中方形液压罐处俯剖结构示意图；
图10为本发明的工作流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
料筒1-1、密封板1-2、阀门2-1、第一固定板2-1-1、调控板2-1-2、第二固定板2-1-3、基准板2-1-4、第一螺栓2-1-5、第一齿轮2-1-6、第一弯管2-2、第二弯管2-3、第一管道2-4、第一椎管2-5、第二椎管2-6、第二管道3-1、模型泵3-2、第三管道3-3、垂直观察管3-4、替换弯头3-5、水平观察管3-6、替换椎管3-7、第三弯管3-8、压力表3-9、电磁流量计3-10、U形安装台4-1、第一电机4-2、滑杆4-3、搅拌扇4-3-1、固定片4-4、弹簧4-5、第一摩擦轮4-6、第二摩擦轮4-7、U形连杆4-8、方形液压罐5-1、第一伸缩杆5-2、第二伸缩杆5-3、第一密封杆5-4、第二密封杆5-5、固定块5-6、安装板5-7、第二螺栓5-8、轨道板5-9、滑轨5-9-1、滚轮5-10、安装杆5-11、齿条5-12、第二齿轮5-13、安装块5-14、连接杆5-15、第四管道5-16、伸缩液压杆5-17、驱动板5-18、弹性伸缩杆5-19、第一过滤板6-1、U形隔板6-2、第二过滤板6-3、第二电机6-4、螺纹杆6-5、触发块6-6、触发开关6-7。
具体实施方式
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，包括外接的固定机构、存料机构、出料机构、调机机构和模拟机构，所述存料机构、出料机构和模拟机构相互连通，将流体由存料机构输入出料机构，再由出料机构输入模拟机构，最后由模拟机构输入存料机构；所述调机机构用于调节出料机构输出流体的浓度，所述模拟机构用于模拟输送管道的工作线路。
本发明首先通过模拟机构模拟流体运输装置的工作状态，将两相流体在输送管道中输送的特性完全体现在试验数据中，更好的完善了实验数据的可靠性；同时设置用于调节出料机构输出流体的浓度的调机机构，使实验过程中，流体的浓度更加的稳定，同时利用机械结构自动调节并控制流体的浓度，使实验过程中，在变更流体浓度时，更加的快捷，降低了试验时间，增大了试验效率，减少试验装置的使用时间，减少了实验装置出现不必要的寿命损耗。
作为本发明的进一步方案，所述存料机构包括料筒1-1，所述料筒1-1固定设置在固定机构上，所述料筒1-1内部的左上方设置有隔栅，所述隔栅具有过滤功能，使流体内的颗粒无法进入隔栅的隔离部分，所述料筒1-1下端和被隔栅的隔离部分分别与出料机构连通，所述料筒1-1上端固定连接有密封板1-2，所述密封板1-2右侧与模拟机构的出料端连通。
将料筒1-1中的流体抽出，再由第三弯管3-8排入料筒1-1内的方式，首先避免了使用材料的浪费，降低试验成本，其次对流体的循环使用，使实验过程中的流体中组分一致，避免由于流体中的组分变化产生的试验误差，最后使第三弯管3-8向料筒1-1内排入流体的过程中，对料筒1-1内的流体产生挤压，加快流体中的水分通过隔栅的过滤进入隔栅，进一步的保持隔栅内的水量和料筒1-1内的流体浓度不变，进一步的使经过模拟机构的流体浓度不变，提高试验精度，并且通过挤压降低管道堵塞的风险。
作为本发明的进一步方案，所述出料机构包括两个阀门2-1，一个所述阀门2-1上端固定连通有第一弯管2-2，所述第一弯管2-2与料筒1-1侧壁固定连接并与料筒1-1内隔栅的隔离部分连通，所述阀门2-1下端固定连通有第二弯管2-3；另一个所述阀门2-1上端与料筒1-1下端固定连通，所述阀门2-1下端固定连通第一管道2-4；所述第二弯管2-3固定连通有第一椎管2-5，所述第一管道2-4固定连通有第二椎管2-6，所述第二椎管2-6贯穿第一椎管2-5侧壁并与第一椎管2-5连通；所述第一椎管2-5与模拟机构的入料端连通；所述阀门2-1包括第一固定板2-1-1，所述第一固定板2-1-1下端横向滑动连接有调控板2-1-2，所述调控板2-1-2下端滑动连接有第二固定板2-1-3，所述第一固定板2-1-1和第二固定板2-1-3左端之间固定连接有基准板2-1-4，所述基准板2-1-4横向螺纹连接有第一螺栓2-1-5，所述第一螺栓2-1-5右端与调控板2-1-2左端转动连接，所述第一螺栓2-1-5左端固定连接有第一齿轮2-1-6，所述第一固定板2-1-1、调控板2-1-2和第二固定板2-1-3均竖直贯穿开设有通孔，其中第一固定板2-1-1和第二固定板2-1-3上的通孔竖直对齐。
通过将水和高浓度流体分流导出，再进行汇聚，使实验流体的浓度能够自由的进行调节，使试验原料的取用环节更加的方便。
作为本发明的进一步方案，所述模拟机构包括第二管道3-1，所述第二管道3-1与第一椎管2-5连通，所述第二管道3-1连通有模型泵3-2，所述模型泵3-2上端固定连通有第三管道3-3，所述第三管道3-3上端固定连通有垂直观察管3-4，所述垂直观察管3-4上端固定连通有替换弯头3-5，所述替换弯头3-5左端固定连通有水平观察管3-6，所述水平观察管3-6左端固定连通有替换椎管3-7，所述替换椎管3-7左端固定连通有第三弯管3-8，所述第三弯管3-8下端贯穿密封板1-2与料筒1-1连通；所述水平观察管3-6两端、垂直观察管3-4两端、模型泵3-2两个连接端均设置有压力表3-9，所述垂直观察管3-4处设置有电磁流量计3-10。
通过可拆卸的模型泵3-2、替换弯头3-5和替换椎管3-7，对预定的输送装置进行模拟，使试验装置的应用范围更加广阔。
作为本发明的进一步方案，所述调机机构包括U形安装台4-1，所述U形安装台4-1与第二弯管2-3左侧固定连接，所述U形安装台4-1左端固定连接有第一电机4-2，所述第一电机4-2横向滑动连接有滑杆4-3，所述滑杆4-3右端贯穿U形安装台4-1和第二弯管2-3延伸至第二管道3-1内，且滑杆4-3与第二管道3-1同轴，所述滑杆4-3右端固定连接有搅拌扇4-3-1，所述滑杆4-3左端贯穿第一电机4-2和U形安装台4-1延伸至U形安装台4-1左侧；所述滑杆4-3上固定连接有固定片4-4，所述固定片4-4右端固定连接有弹簧4-5，所述弹簧4-5右端与U形安装台4-1右端固定连接，所述滑杆4-3位于固定片4-4左侧处固定连接有第一摩擦轮4-6，所述第一摩擦轮4-6两侧间隔相同的距离均设置有第二摩擦轮4-7，所述第二摩擦轮4-7共同转动连接有U形连杆4-8；两个所述第二摩擦轮4-7分别通过独立的传动机构与两个第一齿轮2-1-6传动连接；其中左侧所述第二摩擦轮4-7传动控制左侧阀门2-1逐渐开启，右侧阀门2-1逐渐关闭；右侧所述第二摩擦轮4-7传动控制左侧阀门2-1逐渐关闭，右侧阀门2-1逐渐开启；所述U形连杆4-8连接有控制机构，所述控制机构用于横向调控U形连杆4-8的位置。
作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括方形液压罐5-1，所述方形液压罐5-1与固定机构固定连接，所述方形液压罐5-1前侧壁和右侧壁分别通过第一伸缩杆5-2和第二伸缩杆5-3密封，所述第二伸缩杆5-3端部垂直固定连接有第一密封杆5-4，所述第一伸缩杆5-2端部垂直滑动连接有第二密封杆5-5，所述第二密封杆5-5的端部与第一密封杆5-4侧壁滑动连接，所述第一密封杆5-4端部固定连接有固定块5-6，所述方形液压罐5-1前端右侧固定连接有安装板5-7，所述安装板5-7螺纹连接有第二螺栓5-8，所述第二螺栓5-8与固定块5-6转动连接；
所述第二密封杆5-5上方设置有轨道板5-9，所述轨道板5-9上开设有滑轨5-9-1，所述滑轨5-9-1的轨迹为高度的平方等于长度的抛物线，所述滑轨5-9-1内滚动设置有滚轮5-10，所述滚轮5-10前端转动且滑动连接有安装杆5-11，所述安装杆5-11与固定机构竖直滑动连接，所述安装杆5-11下端横向滑动连接有齿条5-12，所述齿条5-12啮合连接有第二齿轮5-13，所述第二齿轮5-13与固定机构转动连接；所述第二齿轮5-13与电磁流量计3-10传动连接，使电磁流量计3-10的测量值体现在第二齿轮5-13的转动角度上；所述滚轮5-10后端转动连接有安装块5-14，所述安装块5-14下端固定连接有连接杆5-15，所述连接杆5-15与第二密封杆5-5上端滑动连接；
所述方形液压罐5-1上端固定连通有第四管道5-16，所述第四管道5-16上端横向连通有伸缩液压杆5-17，所述伸缩液压杆5-17右端的输出轴固定连接有驱动板5-18，所述驱动板5-18右端固定连接有弹性伸缩杆5-19，所述弹性伸缩杆5-19左端与U形连杆4-8固定连接。
通过机械结构将流体的速度变化与流体浓度进行关联，使流体的速度变化不会影响调控装置中相关的调控组件的调控动作，进一步的，使机械结构能够有效的对流体浓度的控制，减少电子元件的参与，进一步的降低设备的操作难度和设备工作过程的稳定性。
作为本发明的进一步方案，所述隔栅包括第一过滤板6-1，所述第一过滤板6-1竖直设置在料筒1-1内，所述第一过滤板6-1与料筒1-1内壁固定连接，所述第一过滤板6-1与密封板1-2下端固定连接，所述第一过滤板6-1下端设置有U形隔板6-2，所述U形隔板6-2右侧壁上端与第一过滤板6-1下端固定连接，所述U形隔板6-2右侧壁为伸缩板结构，所述U形隔板6-2前后端均与料筒1-1内壁密封连接，所述U形隔板6-2右侧壁上端固定连接有第二过滤板6-3，所述第二过滤板6-3与料筒1-1内壁密封滑动连接，所述密封板1-2上端固定设置有第二电机6-4，所述第二电机6-4传动连接有螺纹杆6-5，所述螺纹杆6-5向下贯穿密封板1-2和第二过滤板6-3且与第二过滤板6-3螺纹连接；所述料筒1-1下方的阀门2-1中，所述调控板2-1-2右端固定连接有触发块6-6，所述触发块6-6左右两端均设置有触发开关6-7，所述触发开关6-7均与第一固定板2-1-1和第二固定板2-1-3横向滑动连接，左侧的所述触发开关6-7能够控制第二电机6-4正转，右侧的所述触发开关6-7能够控制第二电机6-4反转；所述第二电机6-4正转能够使第二过滤板6-3下移，反转能够使第二过滤板6-3上移。
通过阀门2-1的开口过小或过大时，去改变料筒1-1内高浓度流体的浓度，使高浓度流体的浓度减小或增加；避免流体的浓度过高则不利于后续混合，浓度过低，则后续增加试验流体浓度时，需要的调节时间过长，甚至浓度无法达到预定值。
一种固液两相流体的输送管道用磨损检测方法，该方法如下：
S1、工作时，首先将对应的模型泵3-2、替换椎管3-7和替换弯头3-5安装到模拟机构中；
S2、而后调节流体浓度，并启动模型泵3-2一段时间；
S3、最后，模型泵3-2运行一段时间后，取出模型泵3-2、替换椎管3-7和替换弯头3-5，测量磨损部位和磨损量并分析。
工作原理：工作前，先将替换椎管3-7、替换弯头3-5和模型泵3-2选用需求型号进行替换，而后启动模型泵3-2将料筒1-1中的流体抽出，再由第三弯管3-8排入料筒1-1内，形成流动循环(将料筒1-1中的流体抽出，再由第三弯管3-8排入料筒1-1内的方式，首先避免了使用材料的浪费，降低试验成本，其次对流体的循环使用，使实验过程中的流体中组分一致，避免由于流体中的组分变化产生的试验误差，最后使第三弯管3-8向料筒1-1内排入流体的过程中，对料筒1-1内的流体产生挤压，加快流体中的水分通过隔栅的过滤进入隔栅，进一步的保持隔栅内的水量和料筒1-1内的流体浓度不变，进一步的使经过模拟机构的流体浓度不变，提高试验精度，并且通过挤压降低管道堵塞的风险)；此过程中，第一弯管2-2由隔栅内抽取水分，第二椎管2-6由料筒1-1下端抽取沉积的高浓度流体，并在第一椎管2-5内交汇进入第二管道3-1内，进行流体输送模拟试验，同时启动第一电机4-2，第一电机4-2带动滑杆4-3转动，滑杆4-3带动搅拌扇4-3-1转动，使搅拌扇4-3-1对流体进行搅拌，使流体更加均匀(混合所得的用于检测的试验流体浓度，通过调节两个阀门2-1的连通开口大小，对高浓度流体和水的输出量进行调节，进而调节试验流体浓度的大小)；
阀门2-1的调节方式：试验过程中，试验流体会冲击搅拌扇4-3-1的扇面，使搅拌扇4-3-1向右移动，且冲击力与(流体的流速v2乘以流体的密度m)成正比例关系(F1＝质量*v＝(受力面积*v*m)*v，其中搅拌扇4-3-1的受力面积固定，设为一个常数a)，而搅拌扇4-3-1向右移动的过程中，会带动滑杆4-3及滑杆4-3上的固定片4-4向右移动，使弹簧4-5被压缩并提供一个向左的弹力，最终弹力与冲击力形成平衡，且弹力与搅拌扇4-3-1向右的移动量成正比例关系(F2＝k*x1)；此过程中电磁流量计3-10测得试验流体的速度v通过传动机构表现在第二齿轮5-13的转动角度上，进一步的第二齿轮5-13的转动带动齿条5-12上下移动，齿条5-12带动安装杆5-11上下移动(即安装杆5-11的高度为试验流体的速度v的大小)，安装杆5-11上下移动带动滚轮5-10上下移动，进一步的改变滚轮5-10的横向位置，且由于滑轨5-9-1的轨迹为抛物线，故滚轮5-10相对滑轨5-9-1下端起点的横向位置为v2的大小，对应的滚轮5-10通过安装块5-14和连接杆5-15带动第二密封杆5-5进行横向位移，此过程中，方形液压罐5-1内液压油的容积降低量为v2的大小乘以第一密封杆5-4的纵向位置与方形液压罐5-1前端的间距(设为x2)，方形液压罐5-1内液压油的容积降低后，方形液压罐5-1内液压油通过第四管道5-16进入伸缩液压杆5-17内(伸缩液压杆5-17内腔的横截面积设为常数b)，使伸缩液压杆5-17的长度发生改变，进一步的通过驱动板5-18改变弹性伸缩杆5-19的横向位置，进而改变U形连杆4-8的横向位置，改变第二摩擦轮4-7的横向位置，对应的，第二摩擦轮4-7的横向位置设为x3，x3＝x2*v2/b；进一步的，第二摩擦轮4-7的移动距离设为x4，x4＝F/k＝a*m*v2/k；则x3/x4＝(x2/b)/(a*m/k)＝(x2/m)/【k/(a*b)】，设定k/(a*b)＝1，则x3/x4＝x2/m，其中x2的值对应需求的预定试验流体的浓度，其通过转动第二螺栓5-8，进而驱动第一密封杆5-4纵向移动进行改变；对应的在工作过程中，若m的大小与x2的大小相等，则第一摩擦轮4-6位于两个第二摩擦轮4-7之间，若m的大小高于x2的大小，则第一摩擦轮4-6会相对第二摩擦轮4-7向右移动，第一摩擦轮4-6与右侧的第二摩擦轮4-7接触，并带动右侧第二摩擦轮4-7转动，右侧第二摩擦轮4-7通过传动机构驱动两个阀门2-1的开口变动，使料筒1-1输出的水变多，高浓度流体变少，以降低m的大小，使m与设定的x2相等(同理若m的大小低于x2的大小，则第一摩擦轮4-6带动左侧第二摩擦轮4-7转动，左侧第二摩擦轮4-7转动使料筒1-1输出的水变少，高浓度流体变多)；
当料筒1-1下方阀门2-1中的调控板2-1-2左移或右移过多(即阀门2-1的开口过小或过大时)，调控板2-1-2上的触发块6-6会触碰到左侧或右侧的触发开关6-7，左侧的触发开关6-7能够控制第二电机6-4正转，右侧的触发开关6-7能够控制第二电机6-4反转；第二电机6-4正转能够使第二过滤板6-3下移，反转能够使第二过滤板6-3上移；进一步的，通过第二过滤板6-3的上下移动去减小或增加隔栅内的容积，使料筒1-1内高浓度流体的浓度减小或增加(若流体的浓度过高则不利于后续混合，浓度过低，则后续增加试验流体浓度时，需要的调节时间过长，甚至浓度无法达到预定值)；
在试验过程中，流体经过模型泵3-2，压力表3-9和电磁流量计3-10测量相关参数，确定模型泵3-2的工作位置，垂直观察管3-4和水平观察管3-6由透明的有机玻璃组成，流体经过时，可以通过此处观察流体的运动特性；在试验过程中，实验一段时间后，可以将替换弯头3-5、替换椎管3-7和模型泵3-2拆卸，判定磨损位置，测量磨损深度和磨损位置，并且为了减少试验时间，降低试验装置的损害，替换弯头3-5、替换椎管3-7和模型泵3-2的过流部件采用较软的材质，如铝、铜等材料，以便快速定位磨损的位置。

Claims (8)

1.一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：包括外接的固定机构、存料机构、出料机构、调机机构和模拟机构，所述存料机构、出料机构和模拟机构相互连通，将流体由存料机构输入出料机构，再由出料机构输入模拟机构，最后由模拟机构输入存料机构；所述调机机构用于调节出料机构输出流体的浓度，所述模拟机构用于模拟输送管道的工作线路。
2.根据权利要求1所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述存料机构包括料筒(1-1)，所述料筒(1-1)固定设置在固定机构上，所述料筒(1-1)内部的左上方设置有隔栅，所述隔栅具有过滤功能，使流体内的颗粒无法进入隔栅的隔离部分，所述料筒(1-1)下端和被隔栅的隔离部分分别与出料机构连通，所述料筒(1-1)上端固定连接有密封板(1-2)，所述密封板(1-2)右侧与模拟机构的出料端连通。
3.根据权利要求2所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述出料机构包括两个阀门(2-1)，一个所述阀门(2-1)上端固定连通有第一弯管(2-2)，所述第一弯管(2-2)与料筒(1-1)侧壁固定连接并与料筒(1-1)内隔栅的隔离部分连通，所述阀门(2-1)下端固定连通有第二弯管(2-3)；另一个所述阀门(2-1)上端与料筒(1-1)下端固定连通，所述阀门(2-1)下端固定连通第一管道(2-4)；所述第二弯管(2-3)固定连通有第一椎管(2-5)，所述第一管道(2-4)固定连通有第二椎管(2-6)，所述第二椎管(2-6)贯穿第一椎管(2-5)侧壁并与第一椎管(2-5)连通；所述第一椎管(2-5)与模拟机构的入料端连通；所述阀门(2-1)包括第一固定板(2-1-1)，所述第一固定板(2-1-1)下端横向滑动连接有调控板(2-1-2)，所述调控板(2-1-2)下端滑动连接有第二固定板(2-1-3)，所述第一固定板(2-1-1)和第二固定板(2-1-3)左端之间固定连接有基准板(2-1-4)，所述基准板(2-1-4)横向螺纹连接有第一螺栓(2-1-5)，所述第一螺栓(2-1-5)右端与调控板(2-1-2)左端转动连接，所述第一螺栓(2-1-5)左端固定连接有第一齿轮(2-1-6)，所述第一固定板(2-1-1)、调控板(2-1-2)和第二固定板(2-1-3)均竖直贯穿开设有通孔，其中第一固定板(2-1-1)和第二固定板(2-1-3)上的通孔竖直对齐。
4.根据权利要求3所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述模拟机构包括第二管道(3-1)，所述第二管道(3-1)与第一椎管(2-5)连通，所述第二管道(3-1)连通有模型泵(3-2)，所述模型泵(3-2)上端固定连通有第三管道(3-3)，所述第三管道(3-3)上端固定连通有垂直观察管(3-4)，所述垂直观察管(3-4)上端固定连通有替换弯头(3-5)，所述替换弯头(3-5)左端固定连通有水平观察管(3-6)，所述水平观察管(3-6)左端固定连通有替换椎管(3-7)，所述替换椎管(3-7)左端固定连通有第三弯管(3-8)，所述第三弯管(3-8)下端贯穿密封板(1-2)与料筒(1-1)连通；所述水平观察管(3-6)两端、垂直观察管(3-4)两端、模型泵(3-2)两个连接端均设置有压力表(3-9)，所述垂直观察管(3-4)处设置有电磁流量计(3-10)。
5.根据权利要求4所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述调机机构包括U形安装台(4-1)，所述U形安装台(4-1)与第二弯管(2-3)左侧固定连接，所述U形安装台(4-1)左端固定连接有第一电机(4-2)，所述第一电机(4-2)横向滑动连接有滑杆(4-3)，所述滑杆(4-3)右端贯穿U形安装台(4-1)和第二弯管(2-3)延伸至第二管道(3-1)内，且滑杆(4-3)与第二管道(3-1)同轴，所述滑杆(4-3)右端固定连接有搅拌扇(4-3-1)，所述滑杆(4-3)左端贯穿第一电机(4-2)和U形安装台(4-1)延伸至U形安装台(4-1)左侧；所述滑杆(4-3)上固定连接有固定片(4-4)，所述固定片(4-4)右端固定连接有弹簧(4-5)，所述弹簧(4-5)右端与U形安装台(4-1)右端固定连接，所述滑杆(4-3)位于固定片(4-4)左侧处固定连接有第一摩擦轮(4-6)，所述第一摩擦轮(4-6)两侧间隔相同的距离均设置有第二摩擦轮(4-7)，所述第二摩擦轮(4-7)共同转动连接有U形连杆(4-8)；两个所述第二摩擦轮(4-7)分别通过独立的传动机构与两个第一齿轮(2-1-6)传动连接；其中左侧所述第二摩擦轮(4-7)传动控制左侧阀门(2-1)逐渐开启，右侧阀门(2-1)逐渐关闭；右侧所述第二摩擦轮(4-7)传动控制左侧阀门(2-1)逐渐关闭，右侧阀门(2-1)逐渐开启；所述U形连杆(4-8)连接有控制机构，所述控制机构用于横向调控U形连杆(4-8)的位置。
6.根据权利要求5所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述控制机构包括方形液压罐(5-1)，所述方形液压罐(5-1)与固定机构固定连接，所述方形液压罐(5-1)前侧壁和右侧壁分别通过第一伸缩杆(5-2)和第二伸缩杆(5-3)密封，所述第二伸缩杆(5-3)端部垂直固定连接有第一密封杆(5-4)，所述第一伸缩杆(5-2)端部垂直滑动连接有第二密封杆(5-5)，所述第二密封杆(5-5)的端部与第一密封杆(5-4)侧壁滑动连接，所述第一密封杆(5-4)端部固定连接有固定块(5-6)，所述方形液压罐(5-1)前端右侧固定连接有安装板(5-7)，所述安装板(5-7)螺纹连接有第二螺栓(5-8)，所述第二螺栓(5-8)与固定块(5-6)转动连接；
所述第二密封杆(5-5)上方设置有轨道板(5-9)，所述轨道板(5-9)上开设有滑轨(5-9-1)，所述滑轨(5-9-1)的轨迹为高度的平方等于长度的抛物线，所述滑轨(5-9-1)内滚动设置有滚轮(5-10)，所述滚轮(5-10)前端转动且滑动连接有安装杆(5-11)，所述安装杆(5-11)与固定机构竖直滑动连接，所述安装杆(5-11)下端横向滑动连接有齿条(5-12)，所述齿条(5-12)啮合连接有第二齿轮(5-13)，所述第二齿轮(5-13)与固定机构转动连接；所述第二齿轮(5-13)与电磁流量计(3-10)传动连接，使电磁流量计(3-10)的测量值体现在第二齿轮(5-13)的转动角度上；所述滚轮(5-10)后端转动连接有安装块(5-14)，所述安装块(5-14)下端固定连接有连接杆(5-15)，所述连接杆(5-15)与第二密封杆(5-5)上端滑动连接；
所述方形液压罐(5-1)上端固定连通有第四管道(5-16)，所述第四管道(5-16)上端横向连通有伸缩液压杆(5-17)，所述伸缩液压杆(5-17)右端的输出轴固定连接有驱动板(5-18)，所述驱动板(5-18)右端固定连接有弹性伸缩杆(5-19)，所述弹性伸缩杆(5-19)左端与U形连杆(4-8)固定连接。
7.根据权利要求3所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于：所述隔栅包括第一过滤板(6-1)，所述第一过滤板(6-1)竖直设置在料筒(1-1)内，所述第一过滤板(6-1)与料筒(1-1)内壁固定连接，所述第一过滤板(6-1)与密封板(1-2)下端固定连接，所述第一过滤板(6-1)下端设置有U形隔板(6-2)，所述U形隔板(6-2)右侧壁上端与第一过滤板(6-1)下端固定连接，所述U形隔板(6-2)右侧壁为伸缩板结构，所述U形隔板(6-2)前后端均与料筒(1-1)内壁密封连接，所述U形隔板(6-2)右侧壁上端固定连接有第二过滤板(6-3)，所述第二过滤板(6-3)与料筒(1-1)内壁密封滑动连接，所述密封板(1-2)上端固定设置有第二电机(6-4)，所述第二电机(6-4)传动连接有螺纹杆(6-5)，所述螺纹杆(6-5)向下贯穿密封板(1-2)和第二过滤板(6-3)且与第二过滤板(6-3)螺纹连接；所述料筒(1-1)下方的阀门(2-1)中，所述调控板(2-1-2)右端固定连接有触发块(6-6)，所述触发块(6-6)左右两端均设置有触发开关(6-7)，所述触发开关(6-7)均与第一固定板(2-1-1)和第二固定板(2-1-3)横向滑动连接，左侧的所述触发开关(6-7)能够控制第二电机(6-4)正转，右侧的所述触发开关(6-7)能够控制第二电机(6-4)反转；所述第二电机(6-4)正转能够使第二过滤板(6-3)下移，反转能够使第二过滤板(6-3)上移。
8.一种固液两相流体的输送管道用磨损检测方法，适用于权利要求6所述的一种固液两相流体的输送管道用磨损检测装置，其特征在于；该方法如下：
S1、工作时，首先将对应的模型泵(3-2)、替换椎管(3-7)和替换弯头(3-5)安装到模拟机构中；
S2、而后调节流体浓度，并启动模型泵(3-2)一段时间；
S3、最后，模型泵(3-2)运行一段时间后，取出模型泵(3-2)、替换椎管(3-7)和替换弯头(3-5)，测量磨损部位和磨损量并分析。
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