CN209432845U - 一种可拆卸式的普朗特毕托管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拆卸式的普朗特毕托管，它由毕托管总压感应部件、静压感应部件以及压力传输扁管三部分组装而成。毕托管总压感应部件自总压感应口方向起依次为总压感应头部、连接细杆、三角固定段、外丝固定螺纹段，内部中空，为总压采集通道；静压感应部件分主体部和尾椎两部分，内部中空，置有总压孔和静压孔。压力传输扁管外部设护套管，A‑A断面为平椭断面，内部分别设置总压管和静压管。毕托管总压感应部件和静压感应部件相连后形成静压环形感应口。本实用新型解决了毕托管测压水头易受影响的问题，可精确高速流体的全压、静压，并可轻松清理毕托管内部，对整个流场的干扰也极大减小，适合于现代精密测量或教学要求。

Description

一种可拆卸式的普朗特毕托管

技术领域

本实用新型属于流体测量仪器领域，具体涉及一种可拆卸式的普朗特毕托管。

背景技术

毕托管是一种借测量流体总压力与静压力之差值来计算流速的仪器。传统的毕托管，因为要达到其使用目的，往往体积庞大，测量过程对整个流场干扰极大，只能在外流或大型管道内使用，测压水头易受影响，且不易清洗。另外，目前针对小尺寸毕托管，没有较好的地方能够对其进行固定。鉴于此，迫切需要设计一种全新的测量仪器，实现对现阶段测量盲区的应用。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，并提供一种可拆卸式的普朗特毕托管。具体技术方案如下：

一种可拆卸式的普朗特毕托管，由可拆卸的总压感应部件、静压感应部件以及压力传输扁管三部分组装而成；

总压感应部件内设有贯通的总压采集通道；且总压感应部件沿总压采集通道依次分为总压感应头部、连接细杆及外丝固定螺纹段；总压感应头部前段为半球形，后段为圆柱体，半球形的直径与圆柱体的外径相等；总压采集通道的入口位于总压感应头部前段，作为总压感应口；

连接细杆嵌套于静压感应部件的主体部内；静压感应部件的主体部为中空圆柱体，其一端设有开口，另一端封闭；主体部外径与总压感应头部后段圆柱体外径一致，其内径大于连接细杆的外径；主体部与总压感应头部之间留有缝隙，且主体部与总压感应头部间的缝隙为静压环形感应口；连接细杆与主体部内壁之间通过设置三角固定段进行限位，所述三角固定段呈轴向开孔的三棱柱状，三角固定段套于连接细杆外部且两者固定，三角固定段侧壁的三条棱与主体部内壁接触；外丝固定螺纹段与主体部内的内丝螺纹管通过螺纹连接；主体部上设有总压孔和静压孔，总压采集通道通过内丝螺纹管底部的孔洞与主体部侧面的总压孔连通；静压环形感应口通过主体部与连接细杆间的夹层空腔与主体部侧面静压孔相连；

所述静压感应部件还包括尾椎；尾椎为圆锥状，尾椎底面设有一凸起且外攻螺纹的尾椎螺纹段，尾椎的锥顶设有片状的导向翼；尾椎的底面直径与主体部外径一致；主体部的封闭端内设有内攻螺纹的尾椎螺纹管，尾椎螺纹段与尾椎螺纹管通过螺纹连接；

压力传输扁管内设有互相平行的总压管和静压管；所述总压管和静压管垂直设置于静压感应部件的主体部侧面；而且所述总压管和静压管一端分别与总压孔及静压孔连通，另一端分别为总压采集口和静压采集口；所述总压管和静压管被包覆于外部护套管内；所述外部护套管是横截面为平椭圆面的套管。

作为优选，所述导向翼为密度为0.9～1.1尼龙或PVR柔性材料。

作为优选，所述静压环形感应口到静压孔的距离为传输扁管厚度的8～10倍。

作为优选，所述内丝螺纹管内放置密封圈。

作为优选，所述尾椎螺纹管内放置尾椎密封圈。

作为优选，三角固定段的横截面为等边三角形，且其高度小于主体部的内径0.1～0.2mm。

作为优选，所述总压感应口的直径为总压感应头部后段圆柱体外径的0.3倍；

作为优选，所述总压感应头部后段的圆柱体的长度为圆柱体外径的3倍。

本实用新型的优点：

(1)解决了毕托管测压水头易受影响的问题，可精确高速流体的全压、静压水头。

(2)整个毕托管的内部结构可以拆卸和组装，因此可轻松清理毕托管内部，防止堵塞。

(3)该毕托管的结构，对整个流场的干扰较小，适合于现代精密测量或教学要求。

附图说明

图1是一种可拆卸的普朗特毕托管的结构示意图；

图2为总压感应部件的结构示意图；

图3为静压感应部件的结构示意图；

图4为尾椎部分结构示意图；

图5为压力传输扁管的结构示意图。

具体实施方式

一种可拆卸式的普朗特毕托管，由可拆卸的总压感应部件1、静压感应部件2以及压力传输扁管3三部分组装而成，如图1所示。

总压感应部件1如图2所示，其内设有贯通的总压采集通道8。且总压感应部件1沿总压采集通道8依次分为总压感应头部5、连接细杆6及外丝固定螺纹段9。总压感应头部5前段为半球形，后段为圆柱体，半球形的直径与圆柱体的外径相等，圆柱体的长度为圆柱体外径的三倍。总压采集通道8的入口位于总压感应头部5前段半球形的顶点，作为总压感应口4。总压感应口4的直径为总压感应头部5后段圆柱体外径的0.3倍。

连接细杆6嵌套于静压感应部件2的主体部10内。静压感应部件2的主体部10为中空圆柱体，其一端设有开口，另一端封闭，如图3所示。主体部10外径与总压感应头部5后段圆柱体外径一致，其内径大于连接细杆6的外径，因此连接细杆6嵌套于主体部10内时两者之间仍然存在着能够传递压力的环形空腔。而在安装时，主体部10与总压感应头部5之间需要留有缝隙，主体部10与总压感应头部5间的缝隙为静压环形感应口16，该静压环形感应口16与外部的流体接触，能够感应外部流体的静压。然而，由于连接细杆6与主体部10之间存在空腔，因此其在水流扰动下容易出现细杆的震动，需要通过其他部件对其加以稳定，限制径向震动。本发明中是通过三角固定段7来实现的，具体来说连接细杆6与主体部10通过三角固定段7固定限位。三角固定段7呈三棱柱状，柱体轴向开设内径大于连接细杆6外径的贯通孔，三角固定段7套于连接细杆6外部且两者以过渡配合方式固定，其横断面如图3的B-B所示。三角固定段7侧壁的三条棱与主体部10内壁接触，即三角固定段7内切于主体部10内壁。三角固定段7的横截面为等边三角形，且其高度小于主体部10的内径0.1～0.2mm。由此，连接细杆6在主体部10内可以轴线移动，但是不能径向位移，其震动被限制，放置干扰水压测量。主体部10内的空腔末端设有内丝螺纹管15，外丝固定螺纹段9与主体部10内的内丝螺纹管15通过螺纹连接。毕托管总压感应部件的外丝固定螺纹段9和静压感应部件的内丝螺纹管15两者齿数、模数以及齿距等规格完全匹配。内丝螺纹管15内放置密封圈14以增加连接部位的密封性。同时主体部10侧壁上开设有总压孔12和静压孔11，总压采集通道8通过内丝螺纹管15底部的孔洞与主体部侧面的总压孔12连通。静压环形感应口16通过主体部10与连接细杆6间的夹层空腔与主体部侧面静压孔11相连。静压环形感应口16到静压孔11的距离为传输扁管3厚度的8～10倍。

静压感应部件2还包括尾椎13。尾椎13为圆锥状，如图4。尾椎13底面设有一凸起且外攻螺纹的的尾椎螺纹段19，尾椎13的锥顶设有片状的导向翼20。所述导向翼20为密度为0.9～1.1尼龙或PVR柔性材料。导向翼20可根据水流速度0.2～2m/s来调整毕托管在水中的位置，使得毕托管始终朝向水流方向。尾椎13的底面直径与主体部10外径一致。主体部10的封闭端内设有内攻螺纹的尾椎螺纹管17，尾椎螺纹段19与主体部封闭端内的尾椎螺纹管17通过螺纹连接。所述尾椎螺纹管17内放置尾椎密封圈18，以增加密封性。尾椎螺纹段19与尾椎螺纹管17连接后，尾椎13底面与主体部10封闭端完全贴合，几乎没有缝隙。

压力传输扁管3内设有总压管22和静压管21，如图5所示。静压管21为中间段为折线状，使其后段与总压管22之间的距离增加，静压管21的前后段均与总压管22平行。所述总压管22和静压管21垂直设置于静压感应部件2的主体部10侧面。而且所述总压管22和静压管21一端分别与总压孔12及静压孔11连通，另一端分别为总压采集口25和静压采集口24，可分别连接压力测量装置。所述总压管22和静压管21包覆于外部护套管23内。所述外部护套管23是横截面为平椭圆面的套管，总压管22和静压管21分别位于其两侧曲面内部。图5中，外部护套管23的A-A断面为平椭圆断面。

本实用新型的使用方法为：打开水泵对恒压水箱供水，待上下游溢流后，用洗耳球放在测压管管口部抽吸，待除尽毕托管及各连同管道中的气体后拧紧稳压筒，用静水闸罩住毕托管，待测压管液面齐平后对流速仪进行调零。取出本发明的毕托管，将毕托管动压孔口对准管嘴中心，待液面稳定后读记录测压计及流速仪的数据。此时，测定位置的总压通过总压感应口4、总压采集通道8、总压管22向外传输至总压采集口25，通过外部的压力测量装置即可测得此处的总压大小，而测定位置的静压则通过静压环形感应口16、主体部10与连接细杆6间的夹层空腔、静压管21向外传递至静压采集口24，通过外部的压力测量装置即可测得此处的静压大小。通过水位调节阀调节流量大小，重复上述步骤，可测得不同流量下的总压、静压。另外，该装置也可以用于通过测压系统验证毕托管流速系数。

Claims (8)

1.一种可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，由可拆卸的总压感应部件（1）、静压感应部件（2）以及压力传输扁管（3）三部分组装而成；

总压感应部件（1）内设有贯通的总压采集通道（8）；且总压感应部件（1）沿总压采集通道（8）依次分为总压感应头部（5）、连接细杆（6）及外丝固定螺纹段（9）；总压感应头部（5）前段为半球形，后段为圆柱体，半球形的直径与圆柱体的外径相等；总压采集通道（8）的入口位于总压感应头部（5）前段，作为总压感应口（4）；

连接细杆（6）嵌套于静压感应部件（2）的主体部（10）内；静压感应部件（2）的主体部（10）为中空圆柱体，其一端设有开口，另一端封闭；主体部（10）外径与总压感应头部（5）后段圆柱体外径一致，其内径大于连接细杆（6）的外径；主体部（10）与总压感应头部（5）之间留有缝隙，且主体部（10）与总压感应头部（5）间的缝隙为静压环形感应口（16）；连接细杆（6）与主体部（10）内壁之间通过设置三角固定段（7）进行限位，所述三角固定段（7）呈轴向开孔的三棱柱状，三角固定段（7）套于连接细杆（6）外部且两者固定，三角固定段（7）侧壁的三条棱与主体部（10）内壁接触；外丝固定螺纹段（9）与主体部（10）内的内丝螺纹管（15）通过螺纹连接；主体部（10）上设有总压孔（12）和静压孔（11），总压采集通道（8）通过内丝螺纹管（15）底部的孔洞与主体部侧面的总压孔（12）连通；静压环形感应口（16）通过主体部（10）与连接细杆（6）间的夹层空腔与主体部侧面静压孔（11）相连；

所述静压感应部件（2）还包括尾椎（13）；尾椎（13）为圆锥状，尾椎（13）底面设有一凸起且外攻螺纹的尾椎螺纹段（19），尾椎（13）的锥顶设有片状的导向翼（20）；尾椎（13）的底面直径与主体部（10）外径一致；主体部（10）的封闭端内设有内攻螺纹的尾椎螺纹管（17），尾椎螺纹段（19）与尾椎螺纹管（17）通过螺纹连接；

压力传输扁管（3）内设有互相平行的总压管（22）和静压管（21）；所述总压管（22）和静压管（21）垂直设置于静压感应部件（2）的主体部（10）侧面；而且所述总压管（22）和静压管（21）一端分别与总压孔（12）及静压孔（11）连通，另一端分别为总压采集口（25）和静压采集口（24）；所述总压管（22）和静压管（21）被包覆于外部护套管（23）内；所述外部护套管（23）是横截面为平椭圆面的套管。

2.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述导向翼（20）为密度为0.9~1.1尼龙或PVR柔性材料。

3.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述静压环形感应口（16）到静压孔（11）的距离为传输扁管（3）厚度的8~10倍。

4.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述内丝螺纹管（15）内放置密封圈（14）。

5.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述尾椎螺纹管（17）内放置尾椎密封圈（18）。

6.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，三角固定段（7）的横截面为等边三角形，且其高度小于主体部（10）的内径0.1~0.2mm。

7.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述总压感应口（4）的直径为总压感应头部（5）后段圆柱体外径的0.3倍。

8.如权利要求1所述的可拆卸式的普朗特毕托管，其特征在于，所述总压感应头部（5）后段的圆柱体的长度为圆柱体外径的3倍。