CN217605727U - 测量管道电导率分布的电导探针装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量管道电导率分布的电导探针装置，其包括：电导探针筒体，密封连接于被测管道之间并可相对于被测管道转动；以及多探头电导探针，密封安装于电导探针筒体上并延伸至被测管道内。相对于现有技术，本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置中，多探头电导探针密封安装于电导探针筒体上并延伸至被测管道内，且可以随着电导探针筒体相对于管道转动，因此可以测量管道内流体同一截面径向不同高度和周向不同角度的电导率分布情况，实现非均匀流场内截面电导率分布特性的在线测量。

Description

测量管道电导率分布的电导探针装置

技术领域

本实用新型属于反应堆热工水力实验领域，更具体地说，本实用新型涉及一种测量管道电导率分布的电导探针装置。

背景技术

在核电、化工、石油领域，经常需要对流体流场进行热工水力实验研究，如追踪流体来源与流向、研究流场局部截面的参数分布，以及对油/气/水多相流相含率进行测量。

电学法由于测量原理成熟、仪器结构简单、生产成本低、测量精度高和仪表响应快等特点，已广泛应用于在线测量流场参数，获得流场瞬时变化，适用于各种复杂的结构和位置。利用电导探针测量流体电导率来描述流场是研究人员常用方法，相关技术已经揭示了多种电导探针。但是，相关技术的电导探针仅能以测量获得的电导率表征管道被测截面上流体的平均电导率，不能表征测量截面不同位置处的流体电导率分层特性。对于湍流混合过程中的非均匀、非稳态流场截面参数的表征，由于其流场结构复杂且变化剧烈，需要对截面不同位置处的参数同时进行测量以获取流场全貌。

有鉴于此，确有必要提供一种测量管道电导率分布的电导探针装置，以实现非均匀流场内截面电导率分布特性在线测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种测量管道电导率分布的电导探针装置，以实现非均匀流场内截面电导率分布特性在线测量。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种测量管道电导率分布的电导探针装置，其包括：

电导探针筒体，密封连接于被测管道之间并可相对于所述被测管道转动；以及

多探头电导探针，密封安装于所述电导探针筒体上并延伸至所述被测管道内。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述电导探针筒体外侧设有电导探针接管和螺纹连接于所述电导探针接管上的压紧螺母，所述多探头电导探针对应设置于所述电导探针接管中，且所述电导探针接管上套设有位于所述电导探针筒体和所述压紧螺母之间的密封圈。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述多探头电导探针设有保护壳、设置于所述保护壳上的基体，以及安装于所述基体上的多个电导探针。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述多个电导探针沿着所述电导探针筒体的周边方向间隔分布。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述电导探针筒体的两端分别可拆卸安装有第一法兰，所述被测管道对应设有第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓连接。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述第一法兰与所述电导探针筒体之间固定，且通过旋转密封结构密封。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述旋转密封结构包括所述第一法兰、通过沉头螺杆销钉安装于所述电导探针筒体上的定位卡环、位于所述法兰和所述电导探针筒体之间且围绕所述定位卡环设置的密封填料，以及通过紧固件可拆卸安装于所述第一法兰上的密封压环。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述电导探针筒体与所述第一法兰、所述密封压环之间间隙配合。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述定位卡环与所述电导探针筒体之间紧密贴合。

根据本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的一个实施方式，所述电导探针筒体和所述密封压环上设有刻度盘。

相对于现有技术，本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置中，多探头电导探针密封安装于电导探针筒体上并延伸至被测管道内，且可以随着电导探针筒体相对于管道转动，因此可以测量管道内流体同一截面径向不同高度和周向不同角度的电导率分布情况，实现非均匀流场内截面电导率分布特性的在线测量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置及其技术效果进行详细说明，其中：

图1为本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置的结构示意图。

图2为沿着图1中A-A线的剖视示意图，显示了多探头电导探针的布置方式。

图3为沿着图1中圆圈部I的局部放大示意图。

其中：

1--压紧螺母；2--电导探针接管；3--第一法兰；31--螺栓；32--密封压环；33--旋紧螺母；34--密封填料；35--定位卡环；36--沉头螺杆销钉；4--电导探针筒体；5--多探头电导探针；51--电导探针；52--基体；53--保护壳。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参照图1至图3所示，本实用新型提供了一种测量管道电导率分布的电导探针装置，其包括：

电导探针筒体4，密封连接于被测管道(未图示)之间并可相对于被测管道转动；以及

多探头电导探针5，密封安装于电导探针筒体4上并延伸至被测管道内。

请参照图1所示，电导探针筒体4的两端分别可拆卸安装有第一法兰3，被测管道对应设有第二法兰(未图示)，第一法兰3和第二法兰通过螺栓连接，用于将电导探针筒体4固定安装于被测管道之间。第一法兰3与被测管道间相互无位移，电导探针筒体4可沿管道的轴线周向旋转。

电导探针筒体4测量截面的侧壁沿周向开设有多个贯通的放射状布置的嵌入孔，外部连接电导探针接管2，电导探针接管2的轴线与电导探针筒体4的轴线相垂直，各电导探针接管2内均可插入一支多探头电导探针5，多探头电导探针5的直径与电导探针接管2的内径相等，多探头电导探针5同轴嵌装于电导探针接管2内，且安装时电极过液通道与流体方向保持一致。

请参照图2所示，多探头电导探针5设有位于电导探针筒体4外侧的电导探针接管2和螺纹连接于电导探针接管2上的压紧螺母1，电导探针接管2上套设有位于电导探针筒体4和压紧螺母1之间的内置O型密封圈。通过旋转压紧螺母1，可以将多探头电导探针5压紧于电导探针接管2上。使用本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置时，将装置置于被测管道测点位置处，电导探针筒体4两端的第一法兰3与被测管道的第二法兰相连接，将多探头电导探针5分别对应置于电导探针接管2中，用压紧螺母1压紧内置O型密封圈，以达到固定多探头电导探针5的目的，并确保接口处密封无泄漏。

多探头电导探针5可以采用多层堆栈方式将多个电极探头垂直布置，可同时在线测量管道内流体同一截面径向不同高度及周向不同角度的电导率分布情况，解决了非均匀流场内截面电导率分布特性的在线测量问题。为了获得详细的流场细节，可根据需要调整多探头电导探针5的数量和电导探针51的数量。

多探头电导探针5设有保护壳53(S30408不锈钢)、设置于保护壳53上的基体52(聚氯乙烯)，以及安装于基体52上的多个电导探针51，多个电导探针51沿着电导探针筒体4的周边方向间隔分布。如此设置，可以有效保护电极探头，可以用于高速流动的流体中，承受高速流体的冲击，且具有结构稳定、易于加工、对电极信号干扰小等优点。安装过程中，需要保证所有电导探针51完全浸没于管道的流体中，且其方形流水孔与流道的方向一致。

请特别参照图3所示，第一法兰3与电导探针筒体4之间轴向固定，且通过旋转密封结构密封。旋转密封结构为动态密封，使得多探头电导探针5能在流动状态下实现周向方向上的自由旋转。旋转密封结构包括第一法兰3、通过沉头螺杆销钉36安装于电导探针筒体4上的定位卡环35、位于第一法兰3和电导探针筒体4之间且围绕定位卡环35设置的密封填料34，以及通过紧固件(螺栓31和旋紧螺母33)可拆卸安装于第一法兰3上的密封压环32，其中，电导探针筒体4与第一法兰3、密封压环32之间间隙配合，定位卡环35与电导探针筒体4之间紧密贴合。

在对多探头电导探针5进行角度调整时，先松动电导探针筒体4两端的压紧螺母33，再通过压紧螺母1转动电导探针筒体4至目标角度。角度调节完成后，紧固两端的旋紧螺母33，以固定电导探针筒体4。如此设置，使得多探头测量截面能够沿周向自由旋转，使得多探头电导探针5能在流动状态下实现周向方向上的自由旋转，实现在实验运行状态下自由调整电导探针51的测点方位，节省了实验工况调节时间。

可以理解的是，根据实际使用需要，密封压环32与电导探针筒体4对应位置处均设有周向刻度盘(未图示)，可以对电导探针筒体4的旋转角度进行精确测量，解决了分布式电导探针装置的精确在线旋转调节问题。

结合以上对本实用新型实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型测量管道电导率分布的电导探针装置中，多探头电导探针5密封安装于电导探针筒体4上并延伸至被测管道内，且可以随着电导探针筒体4相对于管道转动，因此可以测量管道内流体同一截面径向不同高度和周向不同角度的电导率分布情况，实现非均匀流场内截面电导率分布特性的在线测量。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，包括：

电导探针筒体，密封连接于被测管道之间并可相对于所述被测管道转动；以及

多探头电导探针，密封安装于所述电导探针筒体上并延伸至所述被测管道内。

2.根据权利要求1所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述电导探针筒体外侧设有电导探针接管和螺纹连接于所述电导探针接管上的压紧螺母，所述多探头电导探针对应设置于所述电导探针接管中，且所述电导探针接管上套设有位于所述电导探针筒体和所述压紧螺母之间的密封圈。

3.根据权利要求1所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述多探头电导探针设有保护壳、设置于所述保护壳上的基体，以及安装于所述基体上的多个电导探针。

4.根据权利要求3所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述多个电导探针沿着所述电导探针筒体的周边方向间隔分布。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述电导探针筒体的两端分别可拆卸安装有第一法兰，所述被测管道对应设有第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述第一法兰与所述电导探针筒体之间固定，且通过旋转密封结构密封。

7.根据权利要求6所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述旋转密封结构包括所述第一法兰、通过沉头螺杆销钉安装于所述电导探针筒体上的定位卡环、位于所述法兰和所述电导探针筒体之间且围绕所述定位卡环设置的密封填料，以及通过紧固件可拆卸安装于所述第一法兰上的密封压环。

8.根据权利要求7所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述电导探针筒体与所述第一法兰、所述密封压环之间间隙配合。

9.根据权利要求7所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述定位卡环与所述电导探针筒体之间紧密贴合。

10.根据权利要求7所述的测量管道电导率分布的电导探针装置，其特征在于，所述电导探针筒体和所述密封压环上设有刻度盘。

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