CN208907874U - 一种夹持装置及应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种夹持装置及应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统，本实用新型涉及过滤网寿命测试领域，包括第一夹持管和第二夹持管，所述第一夹持管上设有用于与第二夹持管固定的夹持件；所述被夹持物放置在第一夹持管和第二夹持管之间，所述夹持件包括设置在第一夹持管朝向第二夹持管一侧侧壁上的若干夹持片，各个所述夹持片均向第二夹持管方向延伸且内壁与第二夹持管外壁在安装被夹持物之后的垂直面上过盈配合，若干所述夹持片沿第一夹持管周向非均匀分布本实用新型的有益效果是：通过夹持装置固定的过滤网测试系统可以简化过滤网寿命测试过程中测试组件的拆卸和安装过程，能够满足单人拆装的要求。

Description

一种夹持装置及应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统

技术领域

本实用新型涉及过滤网寿命测试领域，特别涉及一种夹持装置及应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统。

背景技术

在传统低速风洞实验中，过滤网的安装通常采用法兰的夹持方式，通过在过滤网两侧加上密封垫片，一般为橡胶材料，再将密封垫片和过滤网一起放入两片法兰中，在两片法兰上加上螺栓和螺帽，施加预应力达到密封效果，这种安装方式不易安装与拆卸，通常需要两侧的法兰、密封垫片以及4对螺栓螺帽来进行固定和密封，这种夹持方式在单人操作的情况下难以携带、固定过滤网并安装螺栓。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是在测试过滤网寿命的过程中，过滤网夹持的方式在单人操作的情况下难以安装和拆卸。

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种夹持装置，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种夹持装置，包括第一夹持管和第二夹持管，所述第一夹持管上设有用于与第二夹持管固定的夹持件；被夹持物放置在第一夹持管和第二夹持管之间；所述夹持件包括设置在第一夹持管朝向第二夹持管一侧侧壁上的若干夹持片，各个所述夹持片均向第二夹持管方向延伸且内壁与第二夹持管外壁在安装被夹持物之后的垂直面上过盈配合过盈配合，若干所述夹持片沿第一夹持管周向非均匀分布，仅布置在第一夹持管截面一侧180°的平面内。

优选地，所述夹持片设置为三个，且两个最近相邻的所述夹持片之间的角度设为90。

优选地，各个所述夹持片远离与第一夹持管固定一端均设有朝向第二夹持管一侧的卡块，所述第二夹持管外壁上开设有限制卡块移动的凸台。

优选地，所述第二夹持管外径沿凸台侧壁处至靠近第一夹持管一端逐渐减小，所述卡块背离与凸台抵触一侧呈弧形面。

优选地，所述夹持装置为弹性高分子树脂材料。

一种过滤网寿命测试系统，包括进风套管、出风套管以及上述任意一种夹持装置，所述进风套管与第一夹持管远离第二夹持管一端紧密连接，所述出风套管与第二夹持管远离第一夹持管一端紧密连接，过滤网放置在第一夹持管与第二夹持管之间，所述进风套管、第一夹持管和第二夹持管内壁分别设有静压测试点一、静压测试点二和静压测试点三，所述静压测试点一、静压测试点二和静压测试点三处均设有压力测试装置。

优选地，所述第一夹持管和第二夹持管的内径一致。

优选地，所述进风套管、出风套管、第一夹持管和第二夹持管外径均设置成圆筒状。

优选地，所述进风套管在远离第一夹持管一端呈喇叭状扩口。

优选地，所述静压测试点一、静压测试点二和静压测试点三分别设置若干个，所述静压测试点二和静压测试点三分别位于第一夹持管和第二夹持管上距离过滤网不少于过滤网直径十倍长度处，各个所述静压测试点一、静压测试点二和静压测试点三分别沿进风套管、第一夹持管和第二夹持管内壁均匀分布，各个所述静压测试点一、静压测试点二和静压测试点三分别处于同一竖直平面内。

实施本实用新型的有益效果是：

1、夹持装置可以方便将被夹持物固定，操作简单，满足被夹持物在特定工况下的使用要求；

2、通过夹持装置固定的过滤网测试系统可以简化过滤网寿命测试过程中测试组件的拆卸和安装过程，能够实现单人拆装的要求，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中夹持装置的结构示意图；

图2为实施例中用于体现夹持件的结构示意图；

图3为实施例中用于体现第一夹持管的结构示意图；

图4为实施例中用于体现第二夹持管的结构示意图；

图5为实施例中应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统的结构示意图；

图6为实施例中用于体现静压测试点一的结构示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-进风套管；11-出风套管；2-第一夹持管；21-第二夹持管；22-夹持片；23- 卡块；24-凸台；3-过滤网；4-静压测试点一；41-静压测试点二；42-静压测试点三；43-压力检测装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一个具体实施例中，如图1所示，包括第一夹持管2和第二夹持管21，第一夹持管2上设有用于与第二夹持管21固定的夹持件；被夹持物放置在第一夹持管2和第二夹持管21之间；夹持件包括设置在第一夹持管2朝向第二夹持管 21一侧侧壁上的若干夹持片22，各个夹持片22均向第二夹持管21方向延伸且内壁与第二夹持管21外壁在安装被夹持物之后的垂直面上过盈配合(参考图2)，若干夹持片22沿第一夹持管2周向非均匀分布，仅布置在第一夹持管2截面一侧180°的平面内。

如图1所示，被夹持物通过夹持件可以被稳定地固定在第一夹持管2和第二夹持管21之间以满足被夹持物的应用需求，本实施例在具体实施过程中，采用一次性防尘口罩中面向外侧大气的一层过滤网3作为实验材料，这层材料为无纺布，以聚丙烯树脂为主要生产材料，是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成，由于无纺布、纺织布等材料的过滤网有一定的可压缩性，因此可以安装厚度在0.1-0.2mm之间的过滤网3，当然，本实施例也可以测试常见纺织材料的过滤网3，当然，其他现有的可被夹持物也适用此装置。

如图1所示，在实验过程中，先将过滤网3放置在第一夹持管2与第二夹持管21之间并通过夹持件固定，过滤网3放置在第一夹持管2与第二夹持管21之间，周向分布的若干夹持片22可以形成爪状夹持第二夹持管21，可以使提高固定过滤网3的稳定性，满足过滤网3寿命测试实验的实验条件。

如图2所示，通过各个夹持片22与第二夹持管21外壁在安装过滤网之后的垂直面上过盈配合，可以减少第一夹持管2与第二夹持管21之间的相对移动，使过滤网3卡嵌在第一夹持管2和第二夹持管21之间，减少因为实验过程中入口气流的流动对过滤网3产生冲击而使过滤网3移动，进而对过滤网3寿命检测实验的检测结果产生影响，同时过盈配合在一定程度上提高了第一夹持管2与第二夹持管21之间的密封性，减少外界环境与夹持装置内环境连通后对过滤网3 寿命检测实验的实验结果产生影响。

通过夹持片22的固定有效地减少了装置安装及拆卸过程中的难度，在安装时，将第一夹持管2与第二夹持管21保持在同一水平面上并相对移动，使第二夹持管21卡嵌在周向分布的夹持片22内即可，当需要拆卸时，拨动夹持片22 使夹持片22与第二夹持管21之间产生间隙，再移动第二夹持管21即可，十分方便，极大地减低了安装过程中的复杂程度，无需两侧的法兰、密封垫片以及4 对螺栓螺帽进行过滤网3的固定和整个装置的密封，达到即使在单人操作的情况下也能方便地完成的目的，夹持片22沿第一夹持管2的周向的不均匀分布使部分相邻两个夹持片22之间可以存在较大的间隙，方便操作者从间隙处完成夹持片22与第二夹持管21的抵触和分离，仅布置在第一夹持管2截面一侧180°的平面内，可以从未分布夹持片22的一侧来操作，进一步提高了操作者操作过程中的简便性，更省力。

在一个优选的实施例中，如图3所示，夹持片22设置为三个，且两个最近相邻的两个夹持片22之间的角度设为90，即第一个夹持片22与第二个夹持片 22之间的角度为90°，第二个夹持片22与第三个夹持片22之间的角度为90°，第三个夹持片22与第一个夹持片22之间的角度为180°，三个夹持片22的设计能够使第二夹持管21一侧外壁上存在剩余空间，进而使操作人员在安装和拆卸的过程中，可以从第二夹持管21没有夹持片22的那个方向进行安装拆卸，方便省力，相比较下，四周均设置夹持片22的情况下拆卸需要克服更多的阻力，进一步降低了操作人员在单人操作的情况下安装和拆卸过程的复杂程度，进一步提高了工作效率。

在一个优选的实施例中，如图2所示，各个夹持片22远离与第一夹持管2 固定一端均设有朝向第二夹持管21一侧的卡块23，第二夹持管21外壁上开设有限制卡块23移动的凸台24，当第二夹持管21移动至与第一夹持管2侧壁抵触，夹持片22与第二夹持管21外壁紧密贴合时，卡块23刚好卡进凸台24内，凸台 24限制了卡块23在水平方向上向靠近第一夹持管2的方向移动，进而减少夹持片22与第二夹持管21之间产生相对滑动，进而提高过滤网3卡嵌在第一夹持管 2与第二夹持管21之间的稳定性，减少实验过程中过滤网3的移动而产生对实验结果的影响，提高过滤网3寿命检测结果的准确性。

在一个优选的实施例中，如图2所示，第二夹持管21外径沿凸台24侧壁处至靠近第一夹持管1一端逐渐减小，使下夹持2外壁截面呈斜坡状，卡块23背离与凸台24抵触一侧呈弧形面，从而使卡块23进入凸台24的轨迹设计呈斜坡，优选倾斜角度为9.46°，使得夹持片22形变是一个逐渐形变的过程，减少夹持片22发生塑性形变，增加夹持装置的使用寿命。

在一个优选的实施例中，夹持装置为弹性高分子树脂材料，本实施例中夹持装置采用塑料材质，采用弹性树脂高分子材料是由于弹性高分子材料均具有较好的变形能力，如图2所示，在安装完成后夹持片22会有向第二夹持管21外壁移动的驱使，进而可以在提高夹持片22与第二夹持管21配合的紧密度，同时方便操作人员在拆卸过程中拨动夹持片22，使夹持片22与第二夹持管21外壁之间产生间隙，方便第二夹持管21与第一夹持管2的分离，方便省力，当然，本领域现有的材质也适用。

在一个具体实施例中，一种过滤网寿命测试系统，如图5所示，包括进风套管1、出风套管11以及上述任意一种夹持装置，进风套管1与第一夹持管2远离第二夹持管21一端紧密连接，出风套管22与第二夹持管21远离第一夹持管2 一端紧密连接，过滤网3放置在第一夹持管2与第二夹持管21之间，进风套管1、第一夹持管2和第二夹持管21内壁分别设有静压测试点一4、静压测试点二41 和静压测试点三42，静压测试点一4、静压测试点二41和静压测试点三42处均设有压力测试装置43，本实施例中采用的压力测试装置43为压力表，其他现有的压力测试装置也适用。

如图5所示，在实验过程中，先将过滤网3放置在第一夹持管2与第二夹持管21之间并通过夹持件固定，再将第一夹持管2和第二夹持管21分别与进风套管1和出风套管11固定，设置紧密连接是为了满足过滤网3测试实验的实验条件，本实施例中采用螺纹连接，当然，类似螺栓加密封圈等现有技术也适用，夹持件可以减少由于入口气流推动使过滤网3产生位置的偏移进而影响过滤网3寿命测试的结果，同时螺纹连接方便拆卸和携带，直接通过夹持件的固定减低了安装过程中的复杂程度，达到即使在单人操作的情况下也能完成的目的。

如图6所示，当具有一定流速的入口气流从进风套管1内进入并依次进入第一夹持管2、过滤网3和第二夹持管21并从出风套管11内穿出时，通过压力检测装置43分别检测静压测试点一4、静压测试点二41以及静压测试点三43处的静压值，通过静压测试点一4的静压值计算出入口气流流量，再通过静压测试点二42以及静压测试点三43处的静压值计算出平均流量以及获得实验时间，最后通过理论计算即可测得过滤网3的寿命。

在一个优选的实施例中，如图5所示，第一夹持管2和第二夹持管21的内径一致，这是由于入口气流流动会产生压力损失，一般入口气流压力损失分两种，一种是由于入口气流具有粘性，使之与其接触并发生相对运动的物体产生的摩擦阻力，称为沿程压力损失，这与管长、入口气流流速、雷诺数(流态)管径等有关；另外一种是由于入口气流流动过程中运动线路(迹线)发生剧烈改变引起的能量损失，称为局部压力损失。

在现有的低速风洞实验中，通常的法兰结构会因为垫片与两片法兰之间无法保证完全贴合，在实际安装过程中，由于垫片本身有良好的伸缩性，在受到螺帽螺栓施加的预应力之后发生变形，会导致垫片的实际内径小于管道的内径，进而在法兰连接处产生局部压力损失，这种由于结构自身的精度或装配产生的缺陷是无法通过理论计算得出的，属于系统误差的一部分，无法消除。

如图5所示，通过第一夹持管2和第二夹持管21的内径保持一致能够减小由于连接处内部不光滑而产生局部压力损失，进而减小流动阻力对试验结果的影响，极大地减少了系统自身的误差，方便操作者对数据进行分析，提高实验检测结果的准确性。

在一个优选的实施例中，如图5所示，进风套管1、出风套管11、第一夹持管2和第二夹持管21外径均设置成圆筒状，进风套管1、出风套管11、第一夹持管2和第二夹持管21的外径与现有技术中法兰相比要小很多，能减小测试平台的占地空间，方便携带，可以以标准件内径设置，既方便操作同时方便生产。

在一个优选的实施例中，如图6所示，所述进风套管1在远离第一夹持管2 一端呈喇叭状扩口，一方面方便入口气流以一定的流速进入进风套管内，进而通过过滤网3完成实验，另一方面可以方便在实验过程找那个测试入口气流实际流速，方便测试装置的安装，进而减少实验过程中的不可控因素对实验结果产生的影响。

在一个优选的实施例中，如图6所示，静压测试点一4、静压测试点二41 和静压测试点三42分别设置若干个，静压测试点二41和静压测试点三42分别位于第一夹持管2和第二夹持管21上距离过滤网3不少于过滤网3直径十倍长度处，可以提高紊流掺混的均匀性，各个静压测试点一4、静压测试点二41和静压测试点三42分别沿进风套管1、第一夹持管2和第二夹持管21内壁均匀分布，各个静压测试点一4、静压测试点二41和静压测试点三42分别处于同一竖直平面内，这样设置可以提高紧压测试点一4、、静压测试点二41和静压测试点三42 处的测试结果的准确性。

上述列举的各种实施例，在不矛盾的前提下，可以相互组合实施，本领域技术人员可结合附图和上文对实施例的解释，作为对不同实施例中的技术特征进行组合的依据。

为使本实用新型更明显易懂，提供一种夹持装置及应用该夹持装置的过滤网寿命测试系统的实施实例，并做详细说明如下：

进风套管1内径为90mm，外径为100mm，长度为40mm，有螺距为2mm 的内螺纹贯通，通过螺纹进风套管1和第一夹持管2进行连接，剩余螺纹可以用来外接其他管道，出风套管11规格和功能与进风套管完全一致，内径为90mm，外径为100mm，长度为40mm，有螺距为2mm的内螺纹贯通，通过螺纹出风套管11和下螺纹管21进行连接，另一端的剩余螺纹可以用来外接其他管道。

第一夹持管2和第二夹持管21总长40mm，内径均为80mm，长度均为20mm，第二夹持管21外径为90mm，第一夹持管2外径为110mm，外侧均有螺距2mm 的标准外螺纹，分别用于与进风套管1和出风套管11进行连接。

在第一夹持管2外缘上伸出3个长度为23mm的夹持片22，之间角度均为 90度，夹持片22上设计有高度为1.5mm的卡块23用于固定，在第二夹持管21 外侧设计有三个相同形状的凸台24，凸台24长度为41.18mm，阶梯高度为2.2mm，三个凸台24之间的角度依次设为90度，第三个凸台24与第一个凸台24之间的角度为180°，三个凸台24的设计方便操作，倾斜角度为9.46°，使得夹持片 22形变是一个逐渐形变的过程。

卡块23和凸台24之间在垂直面上是0.1mm的间隙配合，用于放置过滤网3，通过夹持装置将过滤网3固定，进而实现过滤网3寿命检测实验的操作。

使用本实用新型设计的夹持装置，将一次性防尘口罩中面向外侧大气的一层过滤网3夹持并固定在实验平台中，采用标准80mm双扭线喇叭口进风套管1，在进风套管1设置四个、旋转角度为90°的位于截面a处的静压测试点一4，由于喇叭口进风套管是标准铸件，测压接头使用空心圆柱形结构，内径为1.5mm、外径3mm，以焊接的方式固定在壁面；在截面b和截面c处分别设置静压测试点二41和静压测试点三42，通过压差计得出其差值，作为过滤空气中颗粒物的过滤网3的压力损失参数，其中2、3截面距离测试过滤网3所在截面的距离均为 40mm，都使用1.5mm的测量接头，使用有机玻璃粘合剂将有机玻璃材质的测量接头沿平行于法线的方向粘在壁面上，每个截面处设置3个测点，位于同一平面互成120°，测试中使用外径4mm，内径2.5mm的橡皮软管一侧套在测头上，另一侧套在压力表接头上，橡皮管接入侧头5-10mm，保证密封，可以读出该测点的相对压力值。

设实验过程中的流量为q，实际使用过程中过滤网3的实际有效寿命为T₀，过滤网3两端压力差值变化趋近不变时的时间t₀，平均进口流量为

有如下等式：

可得过滤网3的实际有效寿命表达式为：

通过计算可以实现过滤网3寿命的检测。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹持装置，其特征在于：

包括第一夹持管(2)和第二夹持管(21)，所述第一夹持管(2)上设有用于与第二夹持管(21)固定的夹持件；

被夹持物放置在第一夹持管(2)和第二夹持管(21)之间；

所述夹持件包括设置在第一夹持管(2)朝向第二夹持管(21)一侧侧壁上的若干夹持片(22)，各个所述夹持片(22)均向第二夹持管(21)方向延伸且内壁与第二夹持管(21)外壁在安装被夹持物之后的垂直面上过盈配合，若干所述夹持片(22)沿第一夹持管(2)周向非均匀分布，仅布置在第一夹持管(2)截面一侧180°的平面内。

2.根据权利要求1所述的一种夹持装置，其特征在于：

所述夹持片(22)设置为三个，且两个最近相邻的所述夹持片(22)之间的角度设为90°。

3.根据权利要求1所述的一种夹持装置，其特征在于：

各个所述夹持片(22)远离与第一夹持管(2)固定一端均设有朝向第二夹持管(21)一侧的卡块(23)，所述第二夹持管(2)外壁上开设有限制卡块(22)移动的凸台(24)。

4.根据权利要求3所述的一种夹持装置，其特征在于：

所述第二夹持管(21)外径沿凸台(24)侧壁处至靠近第一夹持管(2)一端逐渐减小，所述卡块(23)背离与凸台(24)抵触一侧呈弧形面。

5.根据权利要求1所述的一种夹持装置，其特征在于：

所述夹持装置为弹性高分子树脂材料。

6.一种过滤网寿命测试系统，其特征在于：

包括进风套管(1)、出风套管(11)以及上述权利要求1-5中任意一种夹持装置，所述进风套管(1)与第一夹持管(2)远离第二夹持管(21)一端紧密连接，所述出风套管(11)与第二夹持管(21)远离第一夹持管(2)一端紧密连接，过滤网(3)放置在第一夹持管(2)与第二夹持管(21)之间，所述进风套管(1)、第一夹持管(2)和第二夹持管(21)内壁分别设有静压测试点一(4)、静压测试点二(41)和静压测试点三(42)，所述静压测试点一(4)、静压测试点二(41)和静压测试点三(42)处均设有压力测试装置(43)。

7.根据权利要求6所述的一种过滤网寿命测试系统，其特征在于：

所述第一夹持管(2)和第二夹持管(21)的内径一致。

8.根据权利要求6所述的一种过滤网寿命测试系统，其特征在于：

所述进风套管(1)、出风套管(11)、第一夹持管(2)和第二夹持管(21)外径均设置成圆筒状。

9.根据权利要求6所述的一种过滤网寿命测试系统，其特征在于：

所述进风套管(1)在远离第一夹持管(2)一端呈喇叭状扩口。

10.根据权利要求6所述的一种过滤网寿命测试系统，其特征在于：

所述静压测试点一(4)、静压测试点二(41)和静压测试点三(42)分别设置若干个，所述静压测试点二(41)和静压测试点三(42)分别位于第一夹持管(2)和第二夹持管(21)上距离过滤网(3)不少于过滤网(3)直径十倍长度处，各个所述静压测试点一(4)、静压测试点二(41)和静压测试点三(42)分别沿进风套管(1)、第一夹持管(2)和第二夹持管(21)内壁均匀分布，各个所述静压测试点一(4)、静压测试点二(41)和静压测试点三(42)分别处于同一竖直平面内。