[發(fā)明專(zhuān)利]用于流場(chǎng)測(cè)定的探頭定位裝置及探頭定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310215523.3
• 申請(qǐng)日: 2013-06-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103323043A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉科偉;王洪亮;松鵬;王峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01D11/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 朱麗巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)量領(lǐng)域，涉及用于流場(chǎng)測(cè)定的探頭定位裝置及探頭定位方法。?

背景技術(shù)

流場(chǎng)內(nèi)流體的流動(dòng)速度、流動(dòng)方向、壓力、溫度和濃度的分布規(guī)律是分析流體動(dòng)力學(xué)規(guī)律的關(guān)鍵參數(shù)，是認(rèn)識(shí)流體流動(dòng)以及反應(yīng)過(guò)程傳質(zhì)和傳熱機(jī)理的基礎(chǔ)，對(duì)于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的優(yōu)化具有重要的意義。?

目前，已有多種測(cè)量流場(chǎng)中流體的流動(dòng)方向以及流體流動(dòng)速度、靜壓力和濃度在空間分布的方法。其中一種為探針?lè)ǎ磳⒔佑袛?shù)據(jù)采集處理儀器的探頭伸入到流場(chǎng)空間內(nèi)對(duì)流場(chǎng)空間內(nèi)多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。在對(duì)空間較大的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)探針和取樣器往往需要連接在較長(zhǎng)的探桿上，通過(guò)探桿將探頭送入流場(chǎng)內(nèi)的指定位置。通常情況下，為使探針能夠到達(dá)各個(gè)所需測(cè)量位置同時(shí)對(duì)流場(chǎng)的影響達(dá)到最小，探桿的長(zhǎng)度與直徑比例往往很大，當(dāng)探桿運(yùn)動(dòng)方向和探桿中心軸線(xiàn)夾角不為0°時(shí)，探桿易受到剪切力作用導(dǎo)致位置發(fā)生偏移，引起探針或取樣器的位置不正，從而測(cè)量位置出現(xiàn)偏差，以致無(wú)法準(zhǔn)確定位探針或取樣器在流場(chǎng)空間內(nèi)的位置，導(dǎo)致測(cè)量誤差過(guò)大甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果。此外，傳統(tǒng)的測(cè)量方法中由于探桿只能沿探桿的方向移動(dòng)，而不能在其它方向上自由移動(dòng)進(jìn)行位置改變，因而無(wú)法測(cè)量整個(gè)流場(chǎng)空間內(nèi)的測(cè)量點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于流場(chǎng)測(cè)定的探頭定位裝置及探頭定位方法，用以使探頭可以在流場(chǎng)內(nèi)自由改變位置，并準(zhǔn)確確定探頭在流場(chǎng)內(nèi)的位置。?

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于流場(chǎng)測(cè)定的探頭定位裝置，包括：探桿，移動(dòng)單元，鎖定單元及位置記錄單元；?

所述探桿的一端用于連接流場(chǎng)測(cè)定的探頭；

所述探桿，為圓管形、方管形、柱形、條形、槽型的實(shí)心或空心桿；所述探桿的一端用于連接流場(chǎng)測(cè)定的探頭；

所述移動(dòng)單元，與探桿連接探頭的相對(duì)端連接，用于推動(dòng)所述探桿移動(dòng)；

所述鎖定單元，設(shè)置于所述移動(dòng)單元上，用于限制所述探桿擺動(dòng)；

所述位置記錄單元，設(shè)置于所述移動(dòng)單元或所述探桿上，用于記錄探頭移動(dòng)位置。

所述探桿上能夠連接的探頭包括：測(cè)溫探頭、測(cè)壓探頭、測(cè)速探頭、測(cè)濃度探頭和圖像探頭等。?

其中上述測(cè)濃度探頭可以是液體取樣器、氣體取樣器、固體取樣器，也可以是多相取樣器。?

所述取樣器可以是管式取樣器、瓶式取樣器、袋式取樣器。?

所述探桿的材質(zhì)可以為純金屬、合金、塑料、木質(zhì)、陶瓷等，探桿具有防腐耐溫性能，使用溫度在室溫~2000?℃之間。?

所述探桿可以同時(shí)連接1~5個(gè)或1~5種上述探頭，以便同時(shí)獲取如壓力、濃度、溫度、流速等流場(chǎng)中流體流動(dòng)信息。?

所述移動(dòng)單元包括：X向滑軌及與所述X向滑軌呈第一預(yù)設(shè)夾角的至少一個(gè)Y向滑軌，所述X向滑軌上設(shè)置有可沿所述X向滑軌滑動(dòng)的X向滑塊，所述Y向滑軌上均設(shè)置有可沿所述Y向滑軌滑動(dòng)的Y向滑塊，所述第一預(yù)設(shè)夾角大于等于30°小于等于90°。?

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述X向滑軌與所述Y向滑軌垂直。?

所述X向滑塊，與所述探桿固定連接，用于帶動(dòng)所述探桿沿X向滑軌移動(dòng)；所述滑塊可以在所述滑軌上以0~10?m/s的速度滑動(dòng)，其中，探桿與X向滑軌之間可以呈0~90°角。優(yōu)選的，所述探桿與X向滑軌呈0°角放置。?

所述X向滑軌與所述Y向滑塊固定連接，用于帶動(dòng)所述X向滑軌沿所述Y向滑軌移動(dòng)。?

所述X滑塊連接有X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述Y滑塊連接有Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)。通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊在滑軌上滑動(dòng)，也可以通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)滑塊滑動(dòng)。?

所述X向滑塊與所述探桿固定連接以及所述X向滑軌與所述Y向滑塊固定連接的連接方式包括：夾的方式，卡的方式，螺栓緊固等方式。?

所述移動(dòng)單元包括：第一滑軌，所述第一滑軌上設(shè)置有可沿所述第一滑軌滑動(dòng)的第一滑塊，所述第一滑塊上設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；?

所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向方向與所述第一滑軌的方向第二預(yù)設(shè)夾角，用于為所述探桿導(dǎo)向，所述第二預(yù)設(shè)夾角大于等于0°小于等于90°；

所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述探桿沿所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)移動(dòng)。

所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)裝置；其中，所述傳動(dòng)裝置為絲桿式傳動(dòng)器，齒輪式傳動(dòng)器或?qū)伿絺鲃?dòng)器；?

所述絲桿式傳動(dòng)器包括絲桿，所述探桿上設(shè)置有與所述絲桿對(duì)應(yīng)的絲扣，所述絲桿為滾珠絲桿或螺紋絲桿；

所述齒輪式傳動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)齒輪，所述探桿上設(shè)置有與所述驅(qū)動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的咬合結(jié)構(gòu)；

所述對(duì)輥式傳動(dòng)器包括設(shè)置在所述探桿兩側(cè)按相反方向旋轉(zhuǎn)的對(duì)輥。