ES2850698T3 - Conector eléctrico, dispositivo de prueba de estado de fluido y sistema de intercambio de calor de fluido - Google Patents

Conector eléctrico, dispositivo de prueba de estado de fluido y sistema de intercambio de calor de fluido Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de prueba de estado de fluido, que comprende un conector eléctrico (100, 400) y una unidad de cálculo de frecuencia (190), en donde el conector eléctrico (100, 400) comprende: una parte de cuerpo principal (110, 410), partes de conexión (120, 130; 420, 430), un primer elemento de detección de temperatura (181), y un segundo elemento de detección de temperatura (182), en donde las partes de conexión (120, 130; 420, 430) permiten que la parte de cuerpo principal (110, 410) se conecte eléctricamente a un elemento de calentamiento eléctrico proporcionado en un canal de flujo del dispositivo de prueba de estado de fluido; y la parte de cuerpo principal (110, 410) comprende un primer lado (112) y un segundo lado (113) que son paralelos a una dirección de flujo del fluido, y el primer elemento de detección de temperatura (181) y el segundo elemento de detección de temperatura (182) se proporcionan respectivamente en posiciones opuestas en el primer lado (112) y el segundo lado (113) de una manera eléctricamente aislada; y la unidad de cálculo de frecuencia (190) está configurada para calcular una frecuencia de una fuerza alterna aplicada por el fluido en el conector eléctrico (100, 400) en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, en base a un cambio alterno de un valor de medición de cada uno del primer elemento de detección de temperatura (181) y del segundo elemento de detección de temperatura (182).

Description

DESCRIPCIÓN
Conector eléctrico, dispositivo de prueba de estado de fluido y sistema de intercambio de calor de fluido Campo
Esta solicitud se refiere al campo técnico de la ingeniería eléctrica y, particularmente, a un conector eléctrico, un dispositivo de prueba de estado de fluido y un sistema de intercambio de calor de fluido.
Antecedentes
Un tubo de calentamiento eléctrico (o llamado elemento de calentamiento eléctrico tubular metálico) es un elemento cargado configurado para convertir energía eléctrica en energía térmica. En comparación con el calentamiento convencional, el tubo de calentamiento eléctrico está libre de contaminación, es cómodo de instalar y usar, es barato y pertenece a la producción ecológica respetuosa con el medio ambiente, de este modo el tubo de calentamiento eléctrico se usa ampliamente. El tubo de calentamiento eléctrico se puede aplicar en múltiples tipos de dispositivos que requieren un proceso de intercambio de calor. Por ejemplo, se pueden combinar múltiples tubos de calentamiento eléctrico en un sistema de intercambio de calor a ser instalado en un canal de fluido de un depósito de salitre, un depósito de agua, un depósito de aceite, un depósito de ácido-álcali, un horno para derretir metales fusibles, un horno de calentamiento de aire, un horno de secado, una estufa de secado, un troquel caliente y otros dispositivos. El documento CN203857675U describe un armario de calentamiento de gas que fluye (para un desinfectador). El armario de calentamiento tiene un grupo de tubos calentadores eléctricos interconectados por una “abrazadera de tubo electrotérmico 13”. Una sonda de temperatura está fijada dentro del armario de calentamiento. En el caso de que se instalen múltiples tubos de calentamiento eléctrico en un canal de transmisión de intercambio de calor de fluido circular (un canal de fluido) en un dispositivo calentamiento circular en forma de anillo, los múltiples tubos de calentamiento eléctrico se conectan respectivamente a extremos fijos de los tubos de calentamiento eléctrico en el canal de fluido a ser fijado. Se requiere que las fases de los electrodos de los múltiples tubos de calentamiento eléctrico estén conectadas en serie o en paralelo para permitir que se forme un calentador de generación de calor de carga multifase, y los múltiples tubos de calentamiento eléctrico se suministran con energía a través de corriente alterna. Por lo tanto, se requiere que los electrodos de los tubos de calentamiento eléctrico estén conectados de una manera de fase dividida, conectados en serie o conectados en paralelo por medio del conector eléctrico, y se logra una conexión adicional de los tubos de calentamiento eléctrico con una fuente de alimentación externa. En este caso, el conector eléctrico en sí mismo, además de transmitir la energía eléctrica, se sitúa en el canal por donde fluye el fluido y llega a ser un obstáculo en una trayectoria de flujo del aire de fluido caliente, lo que puede causar una vibración forzada del conector eléctrico e incluso induce una vibración acoplada (es decir, resonancia) del conector eléctrico y el fluido, haciendo por ello que el conector eléctrico sea propenso a ser desenganchado y separado de los electrodos del tubo de calentamiento eléctrico y causando de este modo un fallo de cortocircuito.
En la tecnología convencional, en un método para abordar el problema anterior, se evita que el conector eléctrico vibre, es decir, se configuran los conectores eléctricos (como los conductores) conectados a los electrodos de extracción de una serie de tubos de calentamiento eléctrico ramificados para pasar a través y ser extraídos del canal de fluido directamente en una dirección radial del canal de fluido, y los electrodos extraídos se conectan en serie o conectan en paralelo fuera del canal de fluido, lo que puede causar muchas juntas y hacer complejos los procesos de conexión y fijación de conductores externos de un dispositivo. Además, en el caso de que el fluido en el canal de fluido sea líquido, se requiere además un proceso de sellado estricto para evitar que el canal de fluido tenga fugas. En otro método para abordar el problema anterior, en el caso de que el fluido en el canal de fluido sea líquido, no se permite que el conector eléctrico se extraiga al exterior y, en este caso, se deben conectar múltiples conectores eléctricos en serie o en paralelo en el interior del canal de fluido. En el caso de que se seleccionen conductores flexibles de aislamiento para ser conectados al conector eléctrico para conectar los electrodos de los tubos de calentamiento eléctrico, con el fin de evitar que los conductores resuenen en el fluido bajo la acción de la presión del fluido, se requiere que los conductores de aislamiento se fijen a una pared interna del canal de fluido, y después del fallo de aislamiento entre las capas de aislamiento de los conductores y la pared interna de metal del canal de fluido, se puede causar una descarga del conector eléctrico, dando como resultado un fallo de cortocircuito en todo el sistema de intercambio de calor.
Por lo tanto, hay una demanda urgente de un nuevo conector eléctrico, un dispositivo de prueba de estado de fluido y un sistema de intercambio de calor de fluido.
Compendio
Según la presente invención, se proporciona un dispositivo de prueba de estado de fluido como se define en la reivindicación 1, que incluye un conector eléctrico y una unidad de cálculo de frecuencia. El conector eléctrico incluye una parte de cuerpo principal, partes de conexión, un primer elemento de detección de temperatura y un segundo elemento de detección de temperatura. La parte de cuerpo principal incluye un primer lado y un segundo lado que son paralelos a la dirección de flujo de un fluido. Las partes de conexión permiten que la parte de cuerpo principal se conecte eléctricamente a un elemento cargado proporcionado en un canal de fluido. El primer elemento de detección de temperatura y el segundo elemento de detección de temperatura se proporcionan respectivamente en posiciones mutuamente opuestas en el primer lado y el segundo lado de una manera eléctricamente aislada. La unidad de cálculo de frecuencia está configurada para calcular una frecuencia de una fuerza alterna aplicada sobre el conector eléctrico por el fluido en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, en base a cambios alternos de los valores de medición del primer elemento de detección de temperatura y el segundo elemento de detección de temperatura.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista frontal de un conector eléctrico en un estado de ser instalado en un canal de fluido según la presente solicitud.
La Figura 2 es una vista parcialmente esquemática de un conector eléctrico según una realización de la presente solicitud.
La Figura 3 es una vista parcialmente esquemática de un conector eléctrico según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 4 es una vista esquemática que muestra la relación entre una proporción de anchura a grosor y un coeficiente de resistencia de un conector eléctrico según la presente solicitud.
La Figura 5 es una vista superior de un conector eléctrico según una realización de la presente solicitud.
La Figura 6 es una vista superior de un conector eléctrico según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 7 es una vista parcialmente esquemática de un conector eléctrico según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 8 es una vista esquemática en sección transversal de un conector eléctrico según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 9 es una vista parcialmente esquemática de un conector eléctrico devanado con un hilo helicoidal según la presente solicitud.
La Figura 10 es una vista frontal de un conector eléctrico en un estado de ser instalado en el canal de fluido según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 11 es una vista esquemática de un dispositivo de prueba de estado de fluido según una realización de la presente solicitud.
La Figura 12 es una vista esquemática de un dispositivo de prueba de estado de fluido según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 13 es una vista esquemática de un dispositivo de prueba de estado de fluido según otra realización de la presente solicitud.
La Figura 14 es una vista esquemática de un circuito para una unidad de cálculo de frecuencia en el dispositivo de prueba de estado de fluido mostrado en la Figura 13.
La Figura 15 es una vista esquemática en sección transversal de un sistema de intercambio de calor de fluido instalado con el conector eléctrico según la presente solicitud.
La Figura 16 es una vista esquemática que muestra la estructura de un tubo de calentamiento eléctrico instalado en el sistema de intercambio de calor de fluido mostrado en la Figura 15.
La Figura 17 es una vista esquemática plana extendida que muestra una relación de disposición entre el tubo de calentamiento eléctrico en el sistema de intercambio de calor de fluido y el conector eléctrico según la presente solicitud.
La Figura 18 es una vista esquemática plana extendida que muestra otra relación de disposición entre el tubo de calentamiento eléctrico en el sistema de intercambio de calor de fluido y el conector eléctrico según la presente solicitud.
Números de referencia:
100. conector eléctrico,
110. parte de cuerpo principal,
111. lado aguas arriba,
205. cabeza de cerámica aislante,
206. aleta helicoidal,
210. parte de adquisición de presión posterior,
211. orificio de medición de presión posterior,
12. canal de transmisión de presión posterior,
213. puerto de salida de presión posterior,
220. hilo helicoidal,
230. segunda parte de medición de presión,
240. unidad de cálculo de coeficiente de resistencia,
41. multiplicador,
242. multiplicador
243. divisor,
300. canal de fluido,
301. extremo fijo,
00. conector eléctrico,
410. parte de cuerpo principal,
420. primera parte de conexión,
430. segunda parte de conexión.
Descripción detallada de las realizaciones
En lo sucesivo, se describen realizaciones de la presente solicitud con referencia a los dibujos. La siguiente descripción detallada de los dibujos se usa para ilustrar los principios de la presente solicitud a modo de ejemplo, y la presente solicitud no se limita a las realizaciones preferidas descritas. El alcance de la presente solicitud está definido por las reivindicaciones.
Las Figuras 1 a 10 muestran un conector eléctrico 100 según la presente solicitud. El conector eléctrico 100 está configurado para conectar elementos cargados proporcionados en un canal de fluido para lograr una conexión eléctrica entre el elemento cargado y una fuente de alimentación o una conexión eléctrica entre los elementos cargados. El elemento cargado es un elemento de calentamiento eléctrico capaz de generar calor o, en ejemplos no según la invención, puede ser otro tipo de elemento cargado capaz de lograr una función de conducción de electricidad. En una realización mostrada en la Figura 1, el fluido fluye hacia dentro en una dirección perpendicular al papel, y la dirección de flujo del fluido se indica mediante un círculo dentro del cual se sitúa una cola de flecha. En lo sucesivo, la estructura del conector eléctrico 100 se describe tomando como referencia la dirección de flujo del fluido.
La Figura 1 es una vista frontal del conector eléctrico 100 en un estado de estar instalado en el canal de fluido. El conector eléctrico 100 incluye una parte de cuerpo principal 110, una primera parte de conexión 120 y una segunda parte de conexión 130 que están situadas en dos extremos en una dirección longitudinal de la parte de cuerpo principal 100. La parte de cuerpo principal 110 incluye un lado aguas arriba 111, un primer lado 112, un segundo lado 113 y un lado aguas abajo 116 (véase la Figura 2). El lado aguas arriba 111 es una superficie, que se enfrenta a la dirección de flujo del fluido, de la parte de cuerpo principal 110, y el lado aguas arriba 111 se impacta directamente por el fluido en el canal de fluido y genera una resistencia que impide el flujo de fluido. El lado aguas abajo 116 es una superficie lejos de la dirección de flujo del fluido, de la parte de cuerpo principal 110, y el lado aguas abajo 116 es opuesto al lado aguas arriba 110 y no se impacta por el fluido en el canal de fluido. El primer lado 112 y el segundo lado 113 son normalmente paralelos a la dirección de flujo del fluido. La primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130 están situadas respectivamente en dos extremos de la parte de cuerpo principal 110. La primera parte de conexión 120 tiene un orificio de conexión 121, y una superficie de conexión 122 y una superficie de conexión 123 enfrentadas entre sí. La segunda parte de conexión 130 tiene un orificio de conexión 131 y una superficie de conexión 132 y una superficie de conexión 133 enfrentadas entre sí. Los orificios de conexión 121, 131 pueden permitir que pasen a través los electrodos de dos elementos cargados (véase la Figura 16). Una parte, que pasa a través del orificio de conexión, del electrodo está dotada con roscas, y los electrodos se pueden fijar a la primera parte de conexión 120 respectiva y a la segunda parte de conexión 130 respectiva mediante una fijación tal como una tuerca, por lo tanto, se consigue una conexión eléctrica entre dos elementos cargados conectados respectivamente en dos extremos del conector eléctrico 100. Preferiblemente, las superficies de conexión 122, 123 y/o las superficies de conexión 132, 133 son superficies planas, facilitando de este modo el prensado y la fijación del electrodo del elemento cargado después de pasar a través de los orificios de conexión por la fijación.
Para el primer lado 112 y el segundo lado 113, con el fin de permitir que un estado de flujo del fluido que pasa a través del primer lado 112 y un estado de flujo del fluido que pasa a través del segundo lado 113 esté sustancialmente en la misma condición, preferiblemente, el primer lado 112 es paralelo al segundo lado 113. En la realización mostrada en la Figura 1, la parte de cuerpo principal 110 tiene forma de arco, es decir, tanto el primer lado 112 como el segundo lado 113 son superficies curvas. En otras realizaciones, como se muestra en la Figura 2 y la Figura 3, tanto el primer lado 112 como el segundo lado 113 son superficies planas.
Para el lado aguas arriba 111, con el fin de adquirir y medir con precisión una presión de fluido aplicada en el lado aguas arriba 111, en una realización mostrada en la Figura 2, el lado aguas arriba 111 es una superficie plana. Preferiblemente, el lado aguas arriba 111 es una superficie perpendicular a la dirección de flujo del fluido. En otra realización mostrada en la Figura 3, el lado aguas arriba 111 es una superficie curva para reducir la resistencia al fluido. Además, una región, donde se proporciona un orificio de medición de presión total 141, del lado aguas arriba 111 es una superficie plana.
Con el fin de reducir la resistencia del lado aguas arriba 111 al fluido y también reducir la presión aplicada por el fluido en el lado aguas arriba 111 en la dirección de flujo del fluido, un tamaño del lado aguas arriba 111 en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, que es un tamaño del lado aguas arriba 111 en una dirección de grosor, se debería reducir tanto como sea posible. En la realización mostrada en la Figura 1, el tamaño del lado aguas arriba 111 en la dirección de grosor es menor que el tamaño de la parte de cuerpo principal 110 en una dirección paralela a la dirección de flujo del fluido, es decir, un tamaño de la parte de cuerpo principal 110 en la dirección de la anchura. Es decir, el tamaño del lado aguas arriba 111 en la dirección del grosor es menor que el tamaño del lado (es decir, el primer lado 112 y el segundo lado 113) de la parte de cuerpo principal 110 en la dirección de la anchura. De esta forma, el lado aguas arriba 112 tiene un área contra el viento pequeña y, de este modo, se genera una pequeña resistencia, y el lado aguas arriba 111 no es apto para doblarse, y por consiguiente se genera una pequeña vibración longitudinal (vibración en la dirección de flujo del fluido).
Además, para el conector eléctrico 100 con una sección transversal rectangular del lado aguas arriba 111, es decir, una sección de proyección del lado aguas arriba 111 en un plano perpendicular a la dirección de flujo del fluido que es rectangular, la resistencia del conector eléctrico 100 al fluido en el canal de fluido se puede reducir optimizando un tamaño de la característica del conector eléctrico 100 con una sección transversal rectangular, de este modo se puede reducir la vibración longitudinal del conector eléctrico 100. Como se muestra en la Figura 2, una anchura D del conector eléctrico 100 es un tamaño del conector eléctrico 100 en la dirección paralela a la dirección de flujo del fluido, y un grosor B es un tamaño del conector eléctrico 100 en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido. Por lo tanto, una proporción de anchura a grosor del conector eléctrico 100 se define como D/B. La presión del lado aguas arriba 111 del conector eléctrico 100 es pw y la presión del lado aguas abajo 116 del conector eléctrico 100 es p1 y, de este modo, la resistencia del lado aguas arriba 111 del conector eléctrico 100 al fluido es F=(pw-p-i )A.
En la ecuación anterior, A indica un área de proyección del lado aguas arriba 111 del conector eléctrico 100, es decir, un área, que se enfrenta directamente a la dirección de flujo del fluido, del lado aguas arriba 111 del conector eléctrico 100.
Ambos lados de la ecuación de resistencia anterior se dividen por 0.5paU2A, y se puede obtener que Cd=Cp,w-Cp ,1, donde pa indica la densidad del fluido en el canal de fluido, y U indica una velocidad del fluido en el canal de fluido, y Cp,w indica un coeficiente de presión del lado aguas arriba 111, Cp,1 indica un coeficiente de presión del lado aguas abajo 116, y Cd indica un coeficiente de presión generado por el conector eléctrico 100 al fluido, es decir, un coeficiente de resistencia.
De hecho, la presión pw y el coeficiente de presión Cp,w del lado aguas arriba 100 pueden variar con la posición de una superficie plana o una superficie curva del lado aguas arriba 100, mientras que una presión del lado aguas abajo (o llamada presión base) es casi constante por la razón de que una región donde se sitúa el lado aguas abajo está completamente en una zona de activación donde la velocidad del flujo de aire es relativamente baja. La Figura 4 muestra una curva que ilustra una relación entre el coeficiente de resistencia Cd y la proporción de anchura a grosor D/B. Se puede ver a partir de la curva que, en el caso de que la proporción de anchura a grosor D/B sea de alrededor de 0,5, es decir, la anchura D es la mitad del grosor B, el coeficiente de resistencia Cd es máximo, es decir, la resistencia del conector eléctrico 100 al fluido en el canal de fluido es máxima y la fuerza de impacto longitudinal que actúa sobre el conector eléctrico 100 es máxima, por ello la vibración longitudinal inducida del conector eléctrico 100 es más fuerte. y se puede ver a partir de la curva que en el caso de que la proporción de anchura a grosor D/B sea mayor que 0.5, el coeficiente de resistencia Cd disminuye gradualmente, y en el caso que la proporción de anchura a grosor D/B sea mayor que 4, el coeficiente de resistencia Cd tiende a ser constante, y a medida que aumenta la proporción de anchura a grosor D/B, el coeficiente de resistencia Cd alcanza un mínimo, es decir, la resistencia del conector eléctrico 100 al fluido en el canal de fluido es mínima y la fuerza de impacto longitudinal que actúa sobre el conector eléctrico 100 es mínima, por ello la vibración longitudinal inducida del conector eléctrico 100 es más débil.
En el canal de fluido, el elemento cargado está dispuesto normalmente en una dirección paralela a la dirección de flujo del fluido, y un electrodo que se extiende desde un extremo del elemento cargado también es normalmente paralelo a la dirección de flujo del fluido. Con el fin de proporcionar un orificio de conexión en cada una de la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130 y para mejorar la estabilidad de conexión entre el electrodo y el conector eléctrico 100, se requiere aumentar las áreas de las superficies de conexión 122, 123 de la primera parte de conexión 120 y las áreas de las superficies de conexión 132, 133 de la segunda parte de conexión 130. En esta realización, los tamaños en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, de las superficies de conexión 122, 123 de la primera parte de conexión 120 y de las superficies de conexión 132, 133 de la segunda parte de conexión 130 son todas mayores que el tamaño de la parte de cuerpo principal 110 en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido (es decir, un tamaño del lado aguas arriba 111). En la realización mostrada en la Figura 1 o la Figura 5, el conector eléctrico 100 está formado por un componente de tipo placa sustancialmente rectangular, y el componente de tipo placa está hecho de un material metálico, tal como cobre o aluminio y tiene una buena conductividad eléctrica. Con el fin de asegurar una mayor superficie de contacto entre cada una de la primera parte de conexión 120, la segunda parte de conexión 130 del conector eléctrico 100 y un electrodo 204 para facilitar la instalación, una parte de torsión 160 y una parte de torsión 170, cada una que tiene un ángulo de torsión de 90 grados, se proporcionan entre la parte de cuerpo principal 110 y la primera parte de conexión 120 y entre la parte de cuerpo principal 110 y la segunda parte de conexión 130, respectivamente. Según las condiciones de instalación, tales como posiciones y orientaciones de los electrodos del elemento cargado a ser conectado, las partes de torsión 160, 170 también pueden tener otros ángulos de torsión. Además, en otras realizaciones, la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130 también se pueden formar mediante otros métodos, tales como un proceso de moldeo. La Figura 6 es una vista superior del conector eléctrico 100 según otra realización de la presente solicitud. Como se muestra en la figura, alternativamente, las partes de torsión 160, 170 pueden no ser proporcionadas entre la primera parte de conexión 120 y la parte de cuerpo principal 110 y/o la segunda parte de conexión 130 y la parte de cuerpo principal 110, es decir, el ángulo de torsión es cero. Además, la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130 se pueden formar integralmente con la parte de cuerpo principal 110, o la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130 se pueden formar por separado con respecto a la parte de cuerpo principal 110.
Además de transmitir energía eléctrica, el conector eléctrico 100 también se puede configurar para adquirir y medir parámetros de estado, tales como presión, temperatura, velocidad y caudal, del fluido que fluye a través del conector eléctrico 100 en el canal de fluido. Como se muestra en las Figuras 5 a 7, el conector eléctrico 100 está configurado para adquirir presiones, incluyendo una presión total, una presión estática, una presión dinámica y una presión posterior, en algún punto en el fluido mediante una parte de adquisición de presión total 140, una la parte de adquisición de presión estática 150 y una parte de adquisición de presión posterior 210 respectivamente, y la parte de adquisición de presión total 140, parámetros, tales como velocidad de flujo, caudal y coeficiente de resistencia, del fluido se calculan en base a las presiones anteriores. En la tecnología convencional, un detector de presión o un dispositivo de muestreo se proporciona de manera independiente en el canal de fluido para adquirir un valor de indicación de presión en una fuente de señal, y tal detección intervencionista puede afectar a un valor de medición en cierta medida y no puede revelar la condición de un estado original de un campo de fluido en el canal de fluido. El conector eléctrico 100 según la realización de la presente solicitud tiene tanto una función de adquisición como una función de medición, y no se introduce un detector independiente al canal de fluido, de modo que los parámetros de estado del fluido se puedan medir con más precisión.
La Figura 5 y la Figura 6 muestran la parte de adquisición de presión total 140 proporcionada en el conector eléctrico 100. La parte de adquisición de presión total 140 incluye un orificio de medición de presión total 141 proporcionado en el lado aguas arriba 111, un puerto de salida de presión total 143 proporcionado en la primera parte de conexión 120, y un canal de transmisión de presión total 142 proporcionado en la parte de cuerpo principal 110 para permitir que el orificio de medición de presión total 141 esté en comunicación con el puerto de salida de presión total 143. El orificio de medición de presión total 141 se proporciona en el lado aguas arriba 111, y el lado aguas arriba 111 se enfrenta a la dirección del flujo de entrada contra el viento en el canal de fluido, y el orificio de medición de presión total 141 tiene una abertura que se enfrenta directamente a la dirección del flujo de entrada para medir una presión total (o una presión de estancamiento) generada por el fluido en el lado aguas arriba 111. El orificio de medición de presión total 141 es un orificio liso sin bordes afilados, y puede tener una forma circular, una forma ovalada, una forma poligonal y similares. Cuando el fluido está en un estado en movimiento, el lado aguas arriba 111 que se enfrenta a la dirección de flujo del fluido no solamente se somete a una presión estática del fluido, sino también se somete a una presión dinámica del fluido, y la presión estática y la dinámica presiones juntas forman una presión total que actúa en el lado aguas arriba 111. Dado que la presión dinámica tiene directividad, es decir, la presión dinámica tiene efecto en la dirección de flujo del fluido, preferiblemente una dirección axial del orificio de medición de presión total 141 está dispuesta en la dirección de flujo del fluido, de modo que el orificio de medición de presión total 141 sea colineal con la dirección de flujo del fluido y un ángulo incluido entre la dirección axial del orificio de medición de presión total 141 y la dirección de flujo del fluido sea cero. El orificio de medición de presión total 141 se puede disponer en cualquier posición en el lado aguas arriba 111. Preferiblemente, el orificio de medición de presión total 141 está dispuesto en una posición sustancialmente central del lado aguas arriba 111, para medir una velocidad máxima de flujo del fluido que va a fluir hacia el orificio de medición de presión total 141, es decir, el fluido situado aguas arriba de la posición del orificio de medición de presión total 141. El canal de transmisión de presión total 142 se proporciona en la parte de cuerpo principal 110, y el canal de transmisión de presión total 142 tiene una entrada en comunicación con el orificio de medición de presión total 141 y una salida que se extiende hasta la primera parte de conexión 120 del conector eléctrico 100, para transmitir la presión total al puerto de salida de presión total 143. El canal de transmisión de presión total 142 se puede formar directamente en la parte de cuerpo principal 110. O, el canal de transmisión de presión total 142 es una tubería independiente, y está incrustado en una ranura preformada en el conector eléctrico 100 de tal manera que una superficie superior del canal de transmisión de presión total 142 no va más allá de una superficie del lado aguas arriba 111, y preferiblemente, la superficie superior del canal de transmisión de presión total 142 está al ras con la superficie del lado aguas arriba 111. Además, la superficie superior del canal de transmisión de presión total 142 tiene la misma estructura superficial que la superficie del lado aguas arriba 111, por ejemplo, una capa anticorrosiva está recubierta en todo el lado aguas arriba incluyendo la superficie superior del canal de transmisión de presión total 142. Alternativamente, el canal de transmisión de presión total 142 es una tubería independiente que pasa a través de un canal preformado proporcionado en el conector eléctrico 100. El puerto de salida de presión total 143 se puede proporcionar en una superficie de la parte de cuerpo principal 110 o una superficie de cada una de las partes de conexión 120, 130. Con el fin de evitar afectar al campo de flujo, el puerto de salida de presión total 143 está proporcionado en la primera parte de conexión 120 o la segunda parte de conexión 130 y está en comunicación con la salida del canal de transmisión de presión total 142. Como se muestra en la Figura 5, el puerto de salida de presión total 143 está proporcionado en una superficie final de la primera parte de conexión 120. Alternativamente, el puerto de salida de presión total 143 también se puede proporcionar en una superficie final de la segunda parte de conexión 130. Alternativamente, el puerto de salida de presión total 143 se puede proporcionar en la superficie de conexión 122 o la superficie de conexión 123 de la primera parte de conexión 120 o en la superficie de conexión 132 o la superficie de conexión 133 de la segunda parte de conexión 130. Como se muestra en la Figura 6, el puerto de salida de presión total 143 se puede proporcionar en la superficie de conexión 122 de la primera parte de conexión 120.
La Figura 5 y la Figura 6 muestran la parte de adquisición de presión estática 150 proporcionada en el conector eléctrico 100. La parte de adquisición de presión estática 150 incluye un orificio de medición de presión estática 151 proporcionado en el primer lado 112, un puerto de salida de presión estática 153 proporcionado en la primera parte de conexión 120, y un canal de transmisión de presión estática 152 proporcionado en la parte de cuerpo principal 110 para permitir que el orificio de medición de presión estática 151 esté en comunicación con el puerto de salida de presión estática 153. El orificio de medición de presión estática 151 se proporciona en el primer lado 112 y está dispuesto de tal manera que no se genera ningún componente de presión dinámica por el fluido en el orificio de medición de presión estática 151. Preferiblemente, una dirección axial del orificio de medición de presión estática 151 es perpendicular a la dirección de flujo del fluido. Alternativamente, el orificio de medición de presión estática 151 también se puede proporcionar en el segundo lado 113. El número de orificios de medición de presión estática 151 puede ser más de uno. En el caso de que se proporcionen múltiples orificios de medición de presión estática 151, los orificios de medición de presión estática 151 se pueden proporcionar en uno o en ambos del primer lado 112 y el segundo lado 113. Además, los orificios de medición de presión estática 151 se pueden proporcionar en cualquier posición en el primer lado 112 y/o el segundo lado 113. Preferiblemente, el orificio de medición de presión estática 151 se proporciona en una posición cercana al orificio de medición de presión total 141 en la dirección de flujo del fluido, por ejemplo, el orificio medición de presión estática 151 se proporciona en línea recta en la dirección de flujo del fluido. Preferiblemente, la dirección axial del orificio de medición de presión estática 151 cruza perpendicularmente la dirección axial del orificio de medición de presión total 141. El canal de transmisión de presión estática 152 se proporciona en la parte de cuerpo principal 110, y el canal de transmisión de presión estática 152 tiene una entrada en comunicación con el canal de transmisión de presión estática 152 y una salida que se extiende a la primera parte de conexión 120 del conector eléctrico 100, para transmitir la presión estática al puerto de salida de presión estática 153. El canal de transmisión de presión estática 152 se puede proporcionar directamente en la parte de cuerpo principal 110. Alternativamente, tomando el canal de transmisión de presión estática 152 proporcionado en el primer lado 112 como ejemplo, el canal de transmisión de presión estática 152 es una tubería independiente, y está insertado en una ranura preformada en el conector eléctrico 100 de tal manera que una superficie superior del canal de transmisión de presión estática 152 no va más allá de una superficie del primer lado 112, y preferiblemente, la superficie superior del canal de transmisión de presión estática 152 está a ras con la superficie del primer lado 112. Además, la superficie superior del canal de transmisión de presión estática 152 tiene la misma estructura superficial que la superficie del primer lado 112, por ejemplo, se recubre una capa anticorrosiva en todo el primer lado, incluyendo la superficie superior del canal de transmisión de presión estática 152. Alternativamente, el canal de transmisión de presión estática 152 es una tubería independiente que pasa a través de un canal preformado proporcionado en el conector eléctrico 100. El puerto de salida de presión estática 153 se proporciona en la primera parte de conexión 120 o la segunda parte de conexión 130 y está en comunicación con la salida del canal de transmisión de presión estática 152. Como se muestra en la Figura 5, el puerto de salida de presión estática 153 se proporciona en la superficie final de la primera parte de conexión 120. Alternativamente, el puerto de salida de presión estática153 también se puede proporcionar en la superficie final de la segunda parte de conexión 130. Alternativamente, el puerto de salida de presión estática 143 se puede proporcionar en la superficie de conexión 122 o en la superficie de conexión 123 de la primera parte de conexión 120 o en la superficie de conexión 132 o la superficie de conexión 133 de la segunda parte de conexión 130. Como se muestra en la Figura 6, el puerto de salida de presión estática 153 se proporciona en la superficie de conexión 123 de la primera parte de conexión 120. Además, el puerto de salida de presión estática 153 y el puerto de salida de presión total 143 se pueden proporcionar en la misma parte de conexión o en partes de conexión diferentes. En el caso de que el puerto de salida de presión estática 153 y el puerto de salida de presión estática total 143 se extiendan desde la misma parte de conexión, el puerto de salida de presión estática 153 y el puerto de salida de presión estática total 143 se pueden proporcionar en el mismo extremo y/o superficie de conexión o en diferentes extremos y/o superficies de conexión. Por ejemplo, el puerto de salida de presión estática 153 se puede proporcionar en la superficie de conexión 123 y el puerto de salida de presión estática total 143 se puede proporcionar en la superficie de conexión 122, o el puerto de salida de presión estática 153 se puede proporcionar en la superficie de conexión 122 y el puerto de salida de presión estática total 142 se puede proporcionar en la superficie de conexión 123.
La presión aplicada por el fluido en el lado aguas arriba 111 se adquiere y mide en la presente solicitud en base al principio de un tubo de Pitot estático. El orificio de medición de presión total 141 y el canal de transmisión de presión total 142 están en comunicación uno con otro para formar un tubo de Pitot, y el orificio de medición de presión estática 151 y el canal de transmisión de presión estática 152 están en comunicación uno con otro para formar un tubo estático. Mediante el puerto de salida de presión total 143 y el puerto de salida de presión estática 153, se puede obtener la presión dinámica, es decir, una diferencia entre la presión total y la presión estática, del fluido que actúa en el orificio de medición de presión total 141. Mediante la sustitución de la presión dinámica del fluido en una ecuación de Bernoulli, se puede derivar la velocidad de flujo del fluido en el orificio de medición de presión total 141 y, además, se puede calcular el caudal.
La Figura 7 muestra la parte de adquisición de presión posterior 210 proporcionada en el conector eléctrico 100. Como se ha descrito anteriormente, con el fin de calcular el coeficiente de resistencia Cd, la parte de adquisición de presión posterior 210 se puede proporcionar además para adquirir y medir una presión de lado aguas abajo p1 del conector eléctrico 100. La parte de adquisición de presión posterior 210 incluye un orificio de medición de presión posterior 211 proporcionado en el lado aguas abajo 116, un puerto de salida de presión posterior 213 proporcionado en la parte de conexión (no indicada) y un canal de transmisión de presión posterior 212 proporcionado en la parte de cuerpo principal (no indicada) para permitir que el orificio de medición de presión posterior 211 esté en comunicación con el puerto de salida de presión posterior 213. El orificio de medición de presión posterior 211 se proporciona en el lado aguas abajo 116, y el lado aguas abajo 116 está alejado desde la dirección de la entrada contra el viento en el canal de flujo, y el orificio de medición de presión posterior 211 tiene una abertura opuesta a la dirección del flujo de entrada y está configurado para adquirir y medir la presión posterior (o la presión base) generada por el fluido en el lado aguas abajo 116. El orificio de medición de presión posterior 211 es un orificio liso sin rebabas, y la forma del orificio puede ser un círculo, una elipse, un polígono y similares. El orificio de medición de la presión posterior 211 se puede disponer en cualquier posición en el lado aguas abajo 116. El canal de transmisión de presión posterior 212 se proporciona en la parte de cuerpo principal 110, y el canal de transmisión de presión posterior 212 tiene una entrada en comunicación con el agujero de medición de presión posterior 211 y una salida que se extiende a la parte de conexión del conector eléctrico 100, para transmitir la presión posterior al puerto de salida de presión posterior 213. El canal de transmisión de presión posterior 212 se puede formar directamente en la parte de cuerpo principal. Alternativamente, el canal de transmisión de presión posterior 142 es una tubería independiente e insertada en una ranura preformada en el conector eléctrico 100 de tal manera que una superficie superior del canal de transmisión de presión posterior 212 no va más allá de una superficie del lado aguas abajo 116, y preferiblemente, la superficie superior del canal de transmisión de presión posterior 212 está a ras con la superficie del lado aguas abajo 116. Además, la superficie superior del canal de transmisión de presión posterior 212 tiene la misma estructura de superficie que la superficie del lado aguas abajo 116, por ejemplo, un recubrimiento tal como una capa anticorrosiva se recubre en todo el lado aguas abajo 116 incluyendo la superficie superior del canal de transmisión de presión posterior 212. Alternativamente, el canal de transmisión de presión posterior 212 es una tubería independiente que pasa a través de un canal preformado proporcionado en el conector eléctrico 100. El puerto de salida de presión posterior 213 se puede proporcionar en la superficie de la parte de cuerpo principal 110 o en la superficie de cada una de la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130. Con el fin de evitar afectar al campo de flujo, preferiblemente el puerto de salida de presión posterior 213 se proporciona en la primera parte de conexión 120 o la segunda parte de conexión 130 y está en comunicación con la salida del canal de transmisión de presión posterior 212. De manera similar al puerto de salida de presión total 143 y al puerto de salida de presión estática 153, el puerto de salida de presión posterior 213 se puede proporcionar en la superficie final de la primera parte de conexión 120 o la segunda parte de conexión 130. Alternativamente, el puerto de salida de presión posterior 143 se puede proporcionar además en la superficie de conexión 122, 123 de la primera parte de conexión 120 o en la superficie de conexión 132, 133 de la segunda parte de conexión 130.
Según la presente solicitud, el propio conector eléctrico 100 tiene en sí mismo la función de conducción de electricidad. En el caso de que el elemento cargado conectado al conector eléctrico 100 se excite con corriente alterna, la densidad de corriente en una sección transversal del conector eléctrico 100 no es uniforme, y puede ocurrir un efecto pelicular y la corriente se concentra principalmente en una superficie del conector eléctrico 100, la densidad de corriente en una región central de la sección transversal del conector eléctrico 100 es pequeña y es prácticamente pequeña incluso cuando se transmite una corriente de alta frecuencia, de este modo el conector eléctrico 100 no tiene valor de aplicación. Por lo tanto, proporcionando la parte de adquisición de presión total 140, la parte de adquisición de presión estática 150 y la parte de adquisición de presión posterior 210 en el conector eléctrico 100, los materiales para fabricar el conector eléctrico 100 se guardan y se forma una trayectoria para medir y muestrear la presión (o la velocidad de flujo), la función de conducción de electricidad del conector eléctrico 100 puede no verse afectada y el conector eléctrico 100 puede lograr la función de adquirir y medir un estado de flujo del fluido.
Además, cuando el conector eléctrico 100 transmite energía eléctrica en el fluido, además de la vibración longitudinal causada por la acción de la presión de fluido descrita anteriormente, se puede causar además una vibración acoplada del conector eléctrico 100 con el fluido, y ocurre un fenómeno de destrucción de calle de vórtice de Karman. Según el principio de la calle de vórtice de Karman, como se muestra en la Figura 1, cuando el conector eléctrico 100 está situado en el fluido, el fenómeno de calle de vórtice de Karman se puede generar en el primer lado 112 y el segundo lado 113 por el fluido que fluye a través del primer lado 112 y del segundo lado 113 respectivamente, lo que hace que ocurra un desprendimiento regular aguas abajo de un vórtice en los dos lados, y el fluido situado en un lado donde ocurre el desprendimiento del vórtice tiene una pérdida de energía debido al fenómeno de reflujo, teniendo de este modo una velocidad de flujo más lenta que la velocidad de flujo del fluido en otro lado donde no ocurre desprendimiento del vórtice. Según una fórmula de la ley de enfriamiento de Newton para calcular cuantitativamente una velocidad de intercambio de calor por convección en la teoría de la transferencia de calor, la velocidad de intercambio de calor por convección es directamente proporcional a 0,8 de la potencia de la velocidad de flujo del fluido. Por lo tanto, en el caso de que el desprendimiento del vórtice ocurra alternativamente en los dos lados del conector eléctrico 100, una temperatura de una pared lateral donde ocurre el desprendimiento del vórtice es inconsistente con una temperatura de una pared lateral donde no ocurre el desprendimiento del vórtice. Tal frecuencia de cambio de temperatura corresponde a la frecuencia de una fuerza alterna aplicada por el fluido en los dos lados y una frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100 en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido y causada por la fuerza alterna, de este modo la medición de la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico se puede lograr midiendo la frecuencia de cambio de temperatura. En la tecnología convencional, un detector de presión o un muestreador de presión se proporcionan de manera independiente en el canal de flujo para adquirir un valor de indicación de presión fiable en una fuente de señal. Tal detección intervencionista puede afectar al valor de medición en cierta medida, y no puede revelar la condición del estado original de un campo de fluido en el canal de flujo. En la presente solicitud, la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100 se mide según el principio de calle de vórtice de Karman. A través de los elementos de detección de temperatura proporcionados respectivamente en el primer lado 112 y el segundo lado 113, se obtiene el cambio de temperatura causado por el fenómeno de calle de vórtice de Karman en los dos lados, y en base al cambio de temperatura descrito anteriormente, se calculan la frecuencia de la fuerza alterna que actúa sobre los dos lados y la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100. El conector eléctrico 100 según la realización de la presente solicitud en sí mismo tiene la función de adquirir y medir parámetros de temperatura, y no tiene un detector independiente introducido en el canal de flujo, de este modo, el conector eléctrico 100 se puede configurar para medir el parámetro de estado del fluido con más precisión.
La Figura 5 y la Figura 6 muestran un primer elemento de detección de temperatura 181 y un segundo elemento de detección de temperatura 182 del conector eléctrico 100. El primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 están dispuestos respectivamente en el primer lado 112 y el segundo lado 113, para adquirir temperaturas del fluido que fluye a través del primer lado 112 y del segundo lado 113, respectivamente. La Figura 8 es una vista esquemática en sección transversal del conector eléctrico 100, y la Figura 8 muestra además la disposición del primer elemento de detección de temperatura 181 y del segundo elemento de detección de temperatura 182. En la Figura 8, el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 se proporcionan respectivamente en posiciones opuestas en el primer lado 112 y el segundo lado 113 de una manera aislada eléctricamente, por ejemplo, se proporcionan en una posición central del primer lado 112 y una posición central del segundo lado 113. Alternativamente, el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 se pueden proporcionar en cualquier posición del primer lado 112 y del segundo lado 113, y el número de los primeros elementos de detección de temperatura 181 y el número de los segundos elementos de detección de temperatura 182 pueden ser más de uno. Además, el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 se deberían mantener en una relación posicional de ser opuestos entre sí y tener una correspondencia uno a uno en número. Con el fin de evitar que el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 impidan que el fluido fluya a través de una superficie de detección del primer elemento de detección de temperatura 181 y el fluido que fluye a través de una superficie de detección del segundo elemento de detección de temperatura 182, una superficie externa del primer elemento de detección de temperatura 181 y una superficie externa del segundo elemento de detección de temperatura 182 no van más allá de la superficie del primer lado 112 y la superficie del segundo lado 113. Preferiblemente, la superficie externa del primer elemento de detección de temperatura 181 está a ras con la superficie del primer lado 181, y la superficie externa del segundo elemento de detección de temperatura 182 está a ras con la superficie del segundo lado 113. Además, la superficie externa del primer elemento de detección de temperatura 181 y/o la superficie externa del segundo elemento de detección de temperatura 182 tiene la misma estructura superficial, por ejemplo, la misma rugosidad, que la superficie del primer lado 112 donde está situado el primer elemento de detección de temperatura 181 y/o la superficie del segundo lado 113 donde está situado el segundo elemento de detección de temperatura 182. En el proceso en el que el fluido fluye a través de los lados, una condición de una capa límite de fluido que contacta con el primer lado 112 y el segundo lado 113 no cambia y, de este modo, no se destruye un campo de flujo original. Con el fin de instalar el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182, un primer rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura 114 y un segundo rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura 115 se pueden proporcionar en posiciones opuestas en el primer lado 112 y el segundo lado 113. Con el fin de mantener el aislamiento entre los elementos de detección de temperatura y el conector eléctrico 100, es preferible que se pueda recubrir una capa de aislamiento eléctrico en cada una de una superficie del primer rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura 114 y una superficie del segundo rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura 115.
Según la presente solicitud, además de transmitir energía eléctrica, el conector eléctrico 100 se puede configurar para medir la frecuencia de una fuerza alterna aplicada por el fluido que fluye a través del conector eléctrico 100 en el canal de flujo en el conector eléctrico 100 en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, sin introducir un sensor independiente y un sistema de prueba del mismo y de este modo no cambiar el campo de flujo donde se sitúa el conector eléctrico 100, y además se obtiene un parámetro de frecuencia de la vibración lateral inducida por la fuerza alterna del conector eléctrico 100.
Además, se puede saber a partir de un mecanismo de inducción de la vibración lateral del conector eléctrico 100 en el canal de flujo del fluido que la vibración lateral se causa por un efecto de calle de vórtice de Karman generado por el fluido en los dos lados 112, 113 del conector eléctrico 100. Cuando el fluido fluye a través del conector eléctrico 100, puede ocurrir un desprendimiento alterno del vórtice en los dos lados 112, 113 del conector eléctrico 100 de una manera ordenada. Para el conector eléctrico 100, se puede proporcionar una protuberancia helicoidal en la superficie del conector eléctrico 100 para reducir la vibración lateral del conector eléctrico 100. Como se muestra en la Figura 9, un hilo helicoidal 220 con un cierto paso se enrolla alrededor del conector eléctrico 100, lo que puede destruir el orden del desprendimiento alterno del vórtice que ocurre en los dos lados 112, 113 del conector eléctrico 100, de modo que los vórtices en los dos lados 112, 113 del conector eléctrico 100 se puedan desprender de manera síncrona o desprender alternativamente de una manera irregular, de este modo, se suprime la vibración lateral del conector eléctrico 100. El paso del hilo helicoidal 220 se puede ajustar según la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100. Preferiblemente, el paso del hilo helicoidal 220 se diseña de manera óptima en base a una amplitud de vibración lateral máxima del conector eléctrico 100. Además, el hilo helicoidal 220 puede estar hecho de un material metálico, no obstante, no se permite que el hilo helicoidal 220 forme un circuito cerrado. Preferiblemente, el hilo helicoidal 220 puede estar hecho de un material no conductor, por ejemplo, un material no metálico. Alternativamente, la protuberancia helicoidal se puede formar además integralmente en la superficie del conector eléctrico 100. Por ejemplo, en el caso de que un recubrimiento de tal capa anticorrosiva esté recubierto en la superficie del conector eléctrico 100, la protuberancia helicoidal está formada integralmente en la superficie del conector eléctrico 100 mediante un proceso de impregnación. Preferiblemente, la protuberancia helicoidal se debería configurar para evitar la región, donde al menos uno de los orificios de medición 141, 151, 211 está situado, en la superficie del conector eléctrico 100, para evitar afectar al campo de flujo alrededor de los orificios de medición para evitar causar un error de medición.
La Figura 10 es una vista esquemática de un conector eléctrico 400 según otra realización de la presente solicitud. El conector eléctrico 400 incluye una parte de cuerpo principal 400 y partes de conexión 420, 430. La parte de cuerpo principal 400 es anular. Cada una de las partes de conexión 420, 430 tiene un extremo conectado a la parte de cuerpo principal 400 anular y otro extremo conectado a un tubo de calentamiento eléctrico 200. Excepto por lo anterior, el conector eléctrico 400 tiene la misma estructura que el conector eléctrico 100 mostrado en la Figura 1, que no se describirá en la presente memoria.
Las Figuras 11 a 14 muestran un dispositivo de prueba de estado de fluido según la presente solicitud. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la presente solicitud se puede configurar para procesar una señal de presión y una señal de temperatura y similares adquiridas por el conector eléctrico 100, y además se obtiene el estado del fluido. Con el propósito de una ilustración clara, las Figuras 11 a 14 muestran respectivamente procesadores, configurados para procesar la señal de presión y la señal de temperatura adquiridas por el conector eléctrico 100, y así sucesivamente.
Como se muestra en la Figura 11, el dispositivo de prueba de estado de fluido incluye el conector eléctrico 100 y una primera parte de medición de presión 180. La primera parte de medición de presión 180 está conectada al puerto de salida de presión total 143 y al puerto de salida de presión estática 153 del conector eléctrico 100, para medir los valores de presión adquiridos desde el puerto de salida de presión total 143 y el puerto de salida de presión estática 153. En esta realización, la primera parte de medición de presión 180 es un sensor de presión diferencial de diafragma, y el sensor de presión diferencial de diafragma incluye dos cavidades separadas por un diafragma, y las dos cavidades están en comunicación respectivamente con el puerto de salida de presión total 143 y el puerto de salida de presión estática 153 a través de los canales de transmisión de presión. El sensor de presión diferencial de diafragma puede emitir una presión diferencial, es decir, la presión dinámica, entre la presión total y la presión estática. Alternativamente, la primera parte de medición de presión 180 puede incluir dos sensores de presión, es decir, un primer sensor de presión y un segundo sensor de presión, respectivamente. El primer sensor de presión está conectado al puerto de salida de presión total 143 y el segundo sensor de presión está conectado al puerto de salida de presión estática 153, para medir la presión total y la presión estática del fluido respectivamente. Además, el dispositivo de prueba de estado de fluido incluye además una unidad de cálculo de velocidad de flujo (no mostrada en la figura), y la unidad de cálculo de velocidad de flujo puede calcular la velocidad de flujo del fluido que fluye a través del conector eléctrico 100 en base a la salida de presión diferencial por el sensor de presión diferencial o en base a la presión dinámica y la presión estática. Además, el dispositivo de prueba de estado de fluido puede calcular además el caudal del fluido que fluye a través del conector eléctrico 100 en base a la velocidad de flujo. Tales mediciones del estado del fluido contribuyen a adquirir información acerca de la vibración longitudinal del conector eléctrico 100 y, además, se puede ajustar el estado del fluido o se puede diseñar la estructura del conector eléctrico 100, de este modo se ajusta y mejora la vibración longitudinal del conector eléctrico 100.
Como se muestra en la Figura 12, además de la primera parte de medición de presión 180, el dispositivo de prueba de estado de fluido puede incluir además una segunda parte de medición de presión 230. La segunda parte de medición de presión 230 está conectada al puerto de salida de presión total 143 y al puerto de salida de presión posterior 213 del conector eléctrico 100, para medir el valor de una presión diferencial entre el puerto de salida de presión total 143 y el puerto de salida de presión posterior 213. Una estructura de medición de presión de la segunda parte de medición de presión 230 es la misma que la estructura de la primera parte de medición de presión 180 a través de la cual se mide la presión de cada una de la parte de adquisición de presión total 140 y la parte de adquisición de presión estática 150. En la Figura 12, la segunda parte de medición de presión 230 es un sensor de presión diferencial de diafragma, y el sensor de presión diferencial de diafragma incluye dos cavidades separadas por un diafragma, y las dos cavidades están respectivamente en comunicación con el puerto de salida de presión total 143 y el puerto de salida de presión posterior 213 a través de los canales de transmisión de presión. El sensor de presión diferencial de diafragma puede emitir una presión diferencial entre la presión total y la presión posterior. Alternativamente, la segunda parte de medición de presión 230 puede incluir dos sensores de presión, es decir, un primer sensor de presión y un segundo sensor de presión. El primer sensor de presión está conectado al puerto de salida de presión total 143 y el segundo sensor de presión está conectado al puerto de salida de presión posterior 213, para medir la presión total y la presión posterior del fluido, respectivamente. Además, el dispositivo de prueba de estado de fluido incluye además una unidad de cálculo de coeficiente de resistencia 240. La presión dinámica se calcula mediante un multiplicador 241 de la unidad de cálculo de coeficiente de resistencia 240, en base a un producto de una presión dinámica (la diferencia entre la presión total y la presión estática) obtenida por la primera parte de medición de presión 180 y el área de proyección del lado aguas arriba. Entonces, la resistencia del conector eléctrico 100 se calcula mediante un multiplicador 242, en base a un producto de una presión diferencial (una diferencia entre la presión total y la presión posterior) obtenida por la segunda parte de medición de presión 230 y el área de proyección del lado aguas arriba. Finalmente, el coeficiente de resistencia Cd, es decir, resistencia/presión dinámica, del conector eléctrico 100 en el canal de flujo del fluido se calcula mediante un divisor 243, además, se obtienen una dimensión de grosor específica y una dimensión de anchura específica del conector eléctrico 100, de este modo, se logra un diseño óptimo de una escala característica del conector eléctrico 100.
Como se muestra en la Figura 13, el dispositivo de prueba de estado de fluido puede incluir además una unidad de cálculo de frecuencia 190. La unidad de cálculo de frecuencia 190 está conectada al primer elemento de detección de temperatura 181 y al segundo elemento de detección de temperatura 182, para medir la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico. La unidad de cálculo de frecuencia 190 está configurada para recibir una señal indicativa de la temperatura de cada uno del primer elemento de detección de temperatura 181 y del segundo elemento de detección de temperatura 182 y calcular la frecuencia de la fuerza alterna aplicada por el fluido en el conector eléctrico 100 en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, es decir, la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100. La señal, indicativa de la temperatura, de cada uno del primer elemento de detección de temperatura 181 y del segundo elemento de detección de temperatura 182 se conduce a la unidad de cálculo de frecuencia 190 mediante un conductor sensor respectivo (no mostrado en la figura). Con el fin de evitar que el conductor sensor impida que el fluido fluya a través de cada uno del primer lado 112 y del segundo lado 113 sin afectar a la precisión de la medición, el conductor sensor de cada uno de los dos elementos de detección de temperatura se puede configurar para pasar a través de un canal de conductor preformado en el conector eléctrico 100. Alternativamente, el conductor sensor se dispone en una ranura formada en la superficie de la parte de cuerpo principal 110, y el conductor sensor no va más allá de la superficie del primer lado 112 y la superficie del segundo lado 113, preferiblemente, una parte superior periférica del conductor sensor está a ras con la superficie del primer lado 112 y la superficie del segundo lado 113. De esta forma, la capa límite de fluido en un lado del conector eléctrico puede no verse afectada. El conductor sensor se puede conducir fuera de la superficie (o superficies) de conexión o del extremo (o extremos) de una o dos de la primera parte de conexión 120 y la segunda parte de conexión 130. Preferiblemente, el conductor sensor del primer elemento de detección de temperatura 181 y el conductor sensor del segundo elemento de detección de temperatura 182 se pueden conducir fuera de la misma parte de conexión, es decir, la primera parte de conexión 120 o la segunda parte de conexión 130. Preferiblemente, la unidad de cálculo de frecuencia 190 se proporciona fuera del canal de flujo, y el conductor sensor está configurado para pasar a través de una pared del canal de flujo para ser conectado a la unidad de cálculo de frecuencia 190, proporcionando de este modo la señal indicativa de la temperatura a la unidad de cálculo de frecuencia 190. De manera similar, la primera parte de medición de presión 180 y la segunda parte de medición de presión 230 y otros procesadores de señal también se pueden proporcionar fuera de la pared del canal de flujo, y se pueden conectar a la parte de adquisición de presión total 140, la parte de adquisición de presión estática 150 y la parte de adquisición de presión posterior 210 mediante los conductores correspondientes.
La Figura 14 muestra además la configuración de un circuito de la unidad de cálculo de frecuencia 190 según una realización de la presente solicitud. La unidad de cálculo de frecuencia 190 incluye un primer resistor de puente 191, un segundo resistor de puente 192, una fuente de corriente constante 193, una fuente de alimentación 194, un amplificador 195, un filtro 196, un circuito biestable 197 y un convertidor 198. El primer elemento de detección de temperatura 181, el primer resistor de puente 191, el segundo resistor de puente 192 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 están conectados eléctricamente en orden en un circuito puente. Un nodo entre el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 y un nodo entre el primer resistor de puente 191 y el segundo resistor de puente 192 están conectados respectivamente a dos electrodos de la fuente de corriente constante 193. La fuente de corriente constante 193 está conectada a la fuente de alimentación 194, para mantener constante una corriente proporcionada por la fuente de alimentación 194 al circuito puente a través de la fuente de corriente constante 193. Un nodo entre el primer elemento de detección de temperatura 181 y el primer resistor de puente 191 y un nodo entre el segundo elemento de detección de temperatura 182 y el segundo resistor de puente 192 se conectan al amplificador 195 mediante hilos, para emitir una señal de voltaje al amplificador 195. El primer elemento de detección de temperatura 181 tiene la misma estructura que el segundo elemento de detección de temperatura 182. El primer resistor de puente 191 y el segundo resistor de puente 192 pueden tener el mismo valor de resistencia, y se adopta un puente eléctrico equilibrado para medir, de modo que la señal de voltaje emitida inicialmente sea cero. Alternativamente, el primer resistor de puente 191 y el segundo resistor de puente 192 pueden tener diferentes valores de resistencia, y se adopta un puente eléctrico desequilibrado para medir, es decir, la señal de voltaje emitida inicialmente no es igual a cero. El primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 se excitan con corriente constante. En el caso de que la calle de vórtice de Karman no ocurra en cada uno del primer lado 112 y el segundo lado 113 del conector eléctrico 100 y no se induzca la vibración lateral, en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, del conector eléctrico 100, el primer elemento de detección de temperatura 181 tiene la misma temperatura que el segundo elemento de detección de temperatura 182, de modo que los valores de resistencia a los que el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 corresponden en el circuito puente sean iguales y un voltaje de entrada del amplificador 195 sea cero. En el caso de que la calle de vórtice de Karman ocurra en cada uno del primer lado 112 y del segundo lado 113 del conector eléctrico 100 y se induzca la vibración lateral, en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, del conector eléctrico 100 , las temperaturas detectadas por el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182, en el primer lado 112 y el segundo lado 113 son inconsistentes debido al desprendimiento aguas abajo del vórtice, tal diferencia de temperatura hace que el circuito puente emita voltaje al amplificador 195. El voltaje, después de ser procesado por el filtro 196 y el circuito biestable 197, se emite como una señal de pulso indicativa de la frecuencia de la fuerza alterna que actúa en el lado del conector eléctrico 100, y una frecuencia de salida de la señal de pulso representa la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100. El circuito biestable 197 se puede conectar además al convertidor 198, y, de este modo, la señal de pulso se procesa por el convertidor 198 para ser emitida como una señal analógica. La señal analógica representa la variación de la intensidad de intercambio de calor por convección del fluido en el primer lado 112 y el segundo lado 113. Preferiblemente, el primer elemento de detección de temperatura 181 y el segundo elemento de detección de temperatura 182 deberían adoptar ambos un elemento con una constante de tiempo pequeña, de este modo facilita la detección de la frecuencia de desprendimiento del vórtice. Preferiblemente, el elemento de detección de temperatura puede ser un termistor que es sensible a la temperatura y puede exhibir diferentes valores de resistencia a diferentes temperaturas. Alternativamente, el elemento de detección de temperatura también puede ser un resistor térmico, un termopar, un sensor de temperatura de fibra óptica y similares. En otras realizaciones, la unidad de cálculo de frecuencia 190 se puede encarnar como cualquier dispositivo capaz de medir la frecuencia, tal como un osciloscopio.
Las Figuras 15 a 18 muestran un sistema de intercambio de calor de fluido dotado con el conector eléctrico 100. El elemento cargado es un elemento de calentamiento eléctrico capaz de generar calor, y en esta realización, el elemento cargado es el tubo de calentamiento eléctrico 200. Como se muestra en la Figura 15, el sistema de intercambio de calor de fluido incluye un canal de flujo en forma de anillo circular 300, múltiples tubos de calentamiento eléctrico 200 dispuestos en el canal de flujo de fluido y múltiples conectores eléctricos 100 configurados para conectar eléctricamente los múltiples tubos de calentamiento eléctrico 200. El fluido que fluye en el canal de flujo de fluido 300 puede ser líquido o gas.
La Figura 16 muestra la estructura del tubo de calentamiento eléctrico 200. El tubo de calentamiento eléctrico 200 incluye un tubo externo de metal 201, un hilo de resistencia 202 dispuesto en el tubo externo de metal 201 y un relleno 203 rellenado en el tubo externo de metal 201. Se selecciona típicamente polvo de óxido de magnesio cristalino con una buena capacidad de aislamiento y una buena conductividad térmica como relleno. Con el fin de mejorar el efecto de disipación de calor del tubo externo de metal 201, una periferia externa del tubo externo de metal 201 está rodeada por una aleta helicoidal 206. El tubo de calentamiento eléctrico 200 tiene forma de W. Una periferia externa de cada uno de los dos extremos del tubo externo de metal 201 está dotada con roscas, y cada uno de los dos extremos pasa a través de un orificio de conexión en un extremo fijo 301 proporcionado en una pared interna del canal de flujo y se asegura al extremo fijo 301 mediante una tuerca, de modo que el tubo de calentamiento eléctrico 201 se fije, en la dirección paralela a la dirección de flujo del fluido, a la pared interna del canal de flujo. Se proporcionan dos electrodos 204 respectivamente en los dos extremos del tubo externo de metal 201. Una periferia externa del electrodo 204 está dotada con roscas, para permitir que el electrodo 204 se conecte al conector eléctrico 100.
La Figura 15 muestra una manera de conexión entre el conector eléctrico 100 y el electrodo 204 del tubo de calentamiento eléctrico 200. El electrodo 204 pasa a través del orificio de conexión 121 proporcionado en la primera parte de conexión 120 o el orificio de conexión 131 proporcionado en la segunda parte de conexión 130 del conector eléctrico 100, y el electrodo 204 se asegura al conector eléctrico 100 mediante una tuerca. Se proporciona además una cabeza cerámica aislante 205 entre el electrodo 204 del tubo de calentamiento eléctrico 200 y el extremo del tubo externo de metal 201, para lograr el aislamiento eléctrico entre el conector eléctrico 100 y el tubo externo de metal 201.
La Figura 17 muestra una estructura plana extendida del tubo de calentamiento eléctrico 200 y del conector eléctrico 100 dispuestos en el canal de flujo 300. En la figura, g indica la gravedad hacia abajo, que es consistente con la dirección de flujo del fluido que pasa longitudinalmente a través del tubo de calentamiento eléctrico 200, y los electrodos del calentador eléctrico y el conector eléctrico del mismo están situados aguas arriba de la aleta helicoidal del tubo de calentamiento eléctrico. Como se muestra en la figura, tomando seis tubos de calentamiento eléctrico 200 como ejemplo, los seis tubos de calentamiento eléctrico 200 se distribuyen uniformemente en el canal de flujo de fluido 300 en una dirección circunferencial. En el sistema de intercambio de calor de fluido, los seis tubos de calentamiento eléctrico 200 como cargas de energía eléctrica se pueden suministrar con una fuente de alimentación de fase dividida, por ejemplo, las fases divididas son la fase A (es decir, la fase U), fase B (es decir, la fase V) y fase C (es decir, fase W). Como se muestra en la figura, dos tubos de calentamiento eléctrico 200 están conectados eléctricamente entre la fase A y hilos neutros N, y los dos tubos de calentamiento eléctrico 200 están conectados respectivamente entre un hilo de fase de fuente de alimentación A1 y un hilo neutro N y entre un hilo de fase de fuente de alimentación A2 y un hilo neutro N. Dos tubos de calentamiento eléctrico 200 están conectados eléctricamente entre la fase B y los hilos neutros N, y los dos tubos de calentamiento eléctrico 200 están conectados respectivamente entre un hilo de fase de fuente de alimentación B1 y un hilo neutro N y entre un hilo de fase de fuente de alimentación B2 y un hilo neutro N. Dos tubos de calentamiento eléctrico 200 están conectados eléctricamente entre la fase C y los hilos neutros N, y los dos tubos de calentamiento eléctrico 200 se introducen respectivamente entre un hilo de fase de fuente de alimentación C1 y un hilo neutro N y entre un hilo de fase de fuente de alimentación C2 y un hilo neutro N. Alternativamente, se puede conectar eléctricamente otro número de tubos de calentamiento eléctrico entre la fase A, la fase B, la fase C y los hilos neutros N. Adicionalmente, además de una manera de fuente de alimentación trifásica, se pueden usar otras maneras de fuente de alimentación de fase dividida. Los electrodos del tubo de calentamiento eléctrico 200 están dispuestos hacia arriba, de modo que el conector eléctrico 100 esté situado aguas arriba con respecto al tubo de calentamiento eléctrico 200 en la dirección de flujo del fluido. Alternativamente, como se muestra en la Figura 18, los electrodos del tubo de calentamiento eléctrico 200 están todos dispuestos hacia abajo, de modo que el conector eléctrico 100 esté situado aguas abajo con respecto al tubo de calentamiento eléctrico 200 en la dirección de flujo del fluido. La anchura del conector eléctrico es mayor que el grosor del conector eléctrico, y el conector eléctrico está situado en un lado de sotavento aguas abajo de la aleta helicoidal del tubo de calentamiento eléctrico. Tomando una carga de fase U en la Figura 17 como ejemplo, dos tubos de calentamiento eléctrico están conectados en paralelo entre sí, es decir, los hilos de fase de los dos tubos de calentamiento eléctrico están conectados mediante el conector eléctrico 100 y los hilos neutros de los dos tubos de calentamiento eléctrico están conectados mediante el conector eléctrico 100. Los dos conectores eléctricos 100 adyacentes están separados uno de otro. Alternativamente, los conectores eléctricos 100 en la misma carga de fase se pueden conectar además en serie o conectar en paralelo-serie mediante el conector eléctrico 100.
Usando el conector eléctrico 100 y el dispositivo de prueba de estado de fluido según la presente solicitud, el estado de flujo del fluido se puede adquirir, medir y monitorizar y, en consecuencia, se puede ajustar el estado del fluido. En un aspecto, mediante la parte de adquisición de presión total 140 y la parte de adquisición de presión estática 150 proporcionadas en el conector eléctrico 100, se puede recoger la presión del fluido que fluye a través de una cierta posición de medición del conector eléctrico 100; y la velocidad de flujo del fluido en la posición de medición se puede adquirir en base a la presión dinámica aplicada por el fluido en el conector eléctrico 100, es decir, la diferencia entre la presión total y la presión estática. En el sistema de intercambio de calor de fluido, la velocidad de flujo del fluido es un factor importante que afecta a la eficiencia de intercambio de calor entre el conector eléctrico 100 y el fluido. Si la velocidad de flujo es demasiado rápida, en un aspecto, se puede causar un impacto en el conector eléctrico 100 y se causa una vibración en la dirección de flujo del fluido, dando como resultado un fallo por fatiga del electrodo del tubo de calentamiento eléctrico, y en otro aspecto, la pérdida de presión se puede aumentar, de modo que ambos pueden debilitar directamente el efecto de intercambio de calor. En otro aspecto, mediante la parte de adquisición de presión posterior 210 proporcionada en el conector eléctrico 100, se puede obtener el coeficiente de resistencia del conector eléctrico 100 al fluido, y en base al coeficiente de resistencia, se diseña de manera óptima el tamaño de la característica del conector eléctrico que tiene una sección transversal rectangular, de este modo se logran los efectos de reducir la resistencia y debilitar la vibración longitudinal.
El conector eléctrico 100 y el dispositivo de prueba de estado de fluido según la presente solicitud se puede configurar para medir y monitorizar la velocidad de flujo del fluido, para controlar la velocidad de flujo del fluido dentro de un intervalo que facilita la eficiencia de intercambio de calor y asegura que el electrodo no se dañe. Por ejemplo, la vibración lateral del conector eléctrico 100 es la razón principal del fallo por fatiga del electrodo del tubo de calentamiento eléctrico conectado al conector eléctrico 100. Mediante los elementos de detección de temperatura proporcionados en los dos lados del conector eléctrico 100, el conector eléctrico 100 en esta realización de la presente solicitud se puede configurar para medir la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100, de modo que la frecuencia de vibración lateral del conector eléctrico 100 se pueda ajustar controlando el estado de flujo del fluido para controlar la frecuencia de vibración lateral dentro de un intervalo que no puede afectar negativamente al electrodo del tubo de calentamiento eléctrico. También, dado que tal adquisición de la frecuencia de vibración puede proporcionar una base de prueba de fatiga valiosa para una manera de fijación aislada de la cabeza cerámica aislante y una manera de fijación aislada de fijación del electrodo de salida a una carcasa, se puede realizar un método de prueba usando el conector eléctrico 100 según la realización de la presente solicitud. Simulando un entorno real en el que se sitúa el tubo de calentamiento eléctrico y cambiando la velocidad de transmisión del fluido con un regulador de velocidad, se obtiene la frecuencia de una vibración lateral perpendicular a la dirección de flujo del fluido, que se causa por la calle de vórtice Karman que ocurre a diferentes velocidades de flujo, del conector eléctrico con una anchura diferente y un grosor diferente u otra estructura no circular a una cierta escala, y además se obtiene la ley de la vibración inducida por flujo del fluido. En base al método de prueba, el estado de flujo del fluido, la estructura del conector eléctrico y similares están prediseñados, para evitar un efecto de destrucción de la vibración de alta frecuencia del conector eléctrico en el campo de flujo.

Claims (27)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de prueba de estado de fluido, que comprende un conector eléctrico (100, 400) y una unidad de cálculo de frecuencia (190), en donde el conector eléctrico (100, 400) comprende:
una parte de cuerpo principal (110, 410),
partes de conexión (120, 130; 420, 430),
un primer elemento de detección de temperatura (181), y
un segundo elemento de detección de temperatura (182), en donde
las partes de conexión (120, 130; 420, 430) permiten que la parte de cuerpo principal (110, 410) se conecte eléctricamente a un elemento de calentamiento eléctrico proporcionado en un canal de flujo del dispositivo de prueba de estado de fluido; y
la parte de cuerpo principal (110, 410) comprende un primer lado (112) y un segundo lado (113) que son paralelos a una dirección de flujo del fluido, y el primer elemento de detección de temperatura (181) y el segundo elemento de detección de temperatura (182) se proporcionan respectivamente en posiciones opuestas en el primer lado (112) y el segundo lado (113) de una manera eléctricamente aislada; y
la unidad de cálculo de frecuencia (190) está configurada para calcular una frecuencia de una fuerza alterna aplicada por el fluido en el conector eléctrico (100, 400) en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido, en base a un cambio alterno de un valor de medición de cada uno del primer elemento de detección de temperatura (181) y del segundo elemento de detección de temperatura (182).
2. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde una superficie externa del primer elemento de detección de temperatura (181) está a ras con el primer lado (112), una superficie externa del segundo elemento de detección de temperatura (182) está a ras con el segundo lado (113), la superficie externa del primer elemento de detección de temperatura (181) tiene la misma estructura de superficie que el primer lado (112), y la superficie externa del segundo elemento de detección de temperatura (182) tiene la misma estructura de superficie que el segundo lado (113).
3. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde un primer rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura (114) y un segundo rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura (115) se proporcionan respectivamente en el primer lado (112) y el segundo lado (113), y cada una de la superficie del primer rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura (114) y una superficie del segundo rebaje de instalación de elemento de detección de temperatura (115) están dotados con una capa de aislamiento eléctrico.
4. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde el primer lado (112) y el segundo lado (113) son paralelos entre sí.
5. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 4, en donde tanto el primer lado (112) como el segundo lado (113) son superficies planas o superficies curvas.
6. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde el tamaño de la parte de cuerpo principal (110, 410) en una dirección paralela a la dirección de flujo del fluido es mayor que el tamaño de la parte de cuerpo principal (110, 410) en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido.
7. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 6, en donde una sección transversal de la parte de cuerpo principal (110, 410) en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido es rectangular, y una proporción de anchura a grosor de la parte de cuerpo principal (110, 410) es mayor que 4.
8. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde el tamaño de cada una de las partes de conexión (120, 130; 420, 430) en una dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido es mayor que el tamaño de la parte de cuerpo principal (110, 410) en la dirección perpendicular a la dirección de flujo del fluido.
9. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 8, en donde las partes de conexión (120, 130; 420, 430) están situadas en los extremos de la parte de cuerpo principal (110, 410), y se proporciona una parte de torsión (160, 170) entre cada una de las partes de conexión (120, 130; 420, 430) y la parte de cuerpo principal (110, 410) para permitir que la parte de conexión (120, 130; 420, 430) se tuerza en un cierto ángulo con respecto a la parte de cuerpo principal (110, 410).
10. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 9, en donde cada una de las partes de conexión (120, 130; 420, 430) están torcidas 90 grados con respecto a la parte de cuerpo principal (110, 410).
11. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, que comprende además una parte de adquisición de presión total (140) y una parte de adquisición de presión estática (150), en donde la parte de adquisición de presión total (140) comprende un orificio de medición de presión total (141) que se proporciona en una primera parte, que se enfrenta a la dirección de flujo del fluido, de la parte de cuerpo principal (110, 410), y la parte de adquisición de presión estática (150) comprende un orificio de medición de presión estática (151) que se proporciona en al menos uno del primer lado (112) y del segundo lado (113).
12. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, en donde la parte de cuerpo principal (110, 410) comprende un lado aguas arriba (111) que se enfrenta a la dirección de flujo del fluido, y la primera parte se sitúa en el lado aguas arriba (111).
13. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 12, en donde el lado aguas arriba (111) es una superficie plana o una superficie curva.
14. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, en donde una superficie donde se sitúa la primera parte es perpendicular a la dirección de flujo del fluido.
15. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, en donde una dirección axial del orificio de medición de presión total (141) es paralela a la dirección de flujo del fluido.
16. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 15, en donde la dirección axial del orificio de medición de presión total (141) cruza perpendicularmente una dirección axial del orificio de medición de presión estática (151).
17. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 12, en donde el orificio de medición de presión total (141) se proporciona en una posición central del lado aguas arriba (111).
18. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, en donde la parte de adquisición de presión total (140) comprende además un puerto de salida de presión total (143) y un canal de transmisión de presión total (142), el puerto de salida de presión total (143) se proporciona en una de la parte de cuerpo principal (110, 410) y la parte de conexión (120, 130; 420, 430), y el canal de transmisión de presión total (142) se proporciona en la parte de cuerpo principal (110, 410) y/o la parte de conexión (120, 130; 420, 430) para permitir que el orificio de medición de presión total (141) esté en comunicación con el puerto de salida de presión total (143).
19. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, en donde la parte de adquisición de presión estática (150) comprende además un puerto de salida de presión estática (153) y un canal de transmisión de presión estática (152), el puerto de salida de presión estática (153) se proporciona en una de la parte de cuerpo principal (110, 410) y la parte de conexión (120, 130; 420, 430), y el canal de transmisión de presión estática (152) se proporciona en la parte de cuerpo principal (110, 410) y/o la parte de conexión (120, 130; 420, 430) para permitir que el orificio de medición de presión estática (151) esté en comunicación con el puerto de salida de presión estática (153).
20. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 19, en donde el puerto de salida de presión total (143) o el puerto de salida de presión estática (153) se proporciona en una superficie de la parte de conexión (120, 130; 420, 430).
21. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 11, que comprende además una parte de adquisición de presión posterior (210), en donde la parte de adquisición de presión posterior (210) comprende un orificio de medición de presión posterior (211), y el orificio de medición de presión posterior (211) se proporciona en una segunda parte, lejos de la dirección de flujo del fluido, de la parte de cuerpo principal (110, 410).
22. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 21, en donde la parte de cuerpo principal (110, 410) comprende un lado aguas abajo (116) lejos de la dirección de flujo del fluido, y la segunda parte se sitúa en el lado aguas abajo (116).
23. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 21, en donde la parte de adquisición de presión posterior (210) comprende además un puerto de salida de presión posterior (213) y un canal de transmisión de presión posterior (212), el puerto de salida de presión posterior (213) se proporciona en una de la parte de cuerpo principal (110, 410) y la parte de conexión (120, 130; 420, 430), y el canal de transmisión de presión posterior (152) se proporciona en la parte de cuerpo principal (110, 410) y/o la parte de conexión (120, 130; 420, 430) para permitir que el orificio de medición de presión posterior (211) esté en comunicación con el puerto de salida de presión posterior (213).
24. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 21, en donde se proporciona una protuberancia helicoidal en una superficie externa de la parte de cuerpo principal (110, 410).
25. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 24, en donde la protuberancia helicoidal es un hilo helicoidal (220) enrollado alrededor de la superficie externa de la parte de cuerpo principal (110, 410), o la protuberancia helicoidal está formada integralmente por un recubrimiento recubierto en la superficie externa de la parte de cuerpo principal (110, 410).
26. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 24, en donde la protuberancia helicoidal está alejada de una región donde se sitúa al menos uno del orificio de medición de presión total (141), el orificio de medición de presión estática (151) y el orificio de medición de presión posterior (211).
27. El dispositivo de prueba de estado de fluido según la reivindicación 1, en donde la unidad de cálculo de frecuencia (190) comprende un primer resistor de puente (191), un segundo resistor de puente (192), una fuente de alimentación de corriente continua y un circuito de cálculo;
el primer elemento de detección de temperatura (181), el primer resistor de puente (191), el segundo resistor de puente (192) y el segundo elemento de detección de temperatura (182) están conectados eléctricamente con el fin de formar un circuito, y un nodo entre el primer elemento de detección de temperatura (181) y el segundo elemento de detección de temperatura (182) y un nodo entre el primer resistor de puente (191) y el segundo resistor de puente (192) están conectados respectivamente a dos electrodos de la fuente de alimentación de corriente continua; y
el circuito de cálculo está configurado para calcular la frecuencia de la fuerza alterna en base a un cambio alterno de un voltaje de salida entre un nodo entre el primer elemento de detección de temperatura (181) y el primer resistor de puente (191) y un nodo entre el segundo elemento de detección de temperatura (182) y el segundo resistor de puente (192).
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