[發明專利]一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置

有效

• 申請號: 201710146697.7
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106989897B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王掩剛;邵琪杰;尉德利;劉漢儒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明公開了一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置,屬于流體機械實驗測試技術領域。用于測量氣流參數的探針通過探針夾具固定在可鎖死絲杠直線導軌的滑塊上，絲杠直線導軌沿大齒輪徑向固定安裝，大齒輪固定在圓弧導軌的滑塊上，且與圓弧導軌同軸心；圓弧導軌安裝在導軌底座上，導軌底座與其它支撐結構固定，手搖蝸輪蝸桿減速器固定在支架上,小齒輪安裝在手搖蝸輪蝸桿減速器輸出軸上，小齒輪與大齒輪嚙合并帶動大齒輪轉動。通過圓弧導軌與直線導軌的配合，實現探針徑向和周向的移動。通過一根探針可完成整個流場的測量，有效地減少測量所需探針數量，降低了測量成本，減少對氣流的干擾。測量裝置具有結構簡單，使用操作方便的特點。

技術領域

本發明涉及流體機械實驗測試領域，具體地說，涉及一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置。

背景技術

在流體機械領域，實驗技術一直是評估流體機械性能的重要手段。為了充分評估流體機械的性能，需要對流過流體機械的氣流流場中的多個點進行測量，獲得氣流的總壓、氣流速度方向等參數。

在發明專利201410727214.9中公開了一種流場氣流測試方式，該專利采用在測試空間內設置多個測試點，檢測每個測試點處的氣流沿多個測試方向的一維速度的方法，獲得了流場中多個點的氣流信息。這種流場氣流測試方法的不足是在測試過程中需要布置大量的探針，測試成本高，而且探針太多對氣流的干擾也比較大。

在專利201521043853.X中公開了一種流場氣流測試方法，該流場氣流測試方法只采用一個探針，在驅動機構的帶動下可實現沿直線移動，測量流場多個點的氣流參數。該方法的缺點是:流體機械中更為常用的坐標系是圓柱坐標系，但是該方法的驅動機構無法沿圓柱坐標系移動，尤其是無法實現沿徑向、周向的移動。

發明內容

為了避免現有技術存在的不足，本發明提出一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括絲杠直線導軌、探針夾具、三孔探針、大齒輪、小齒輪、手搖蝸輪蝸桿減速器、圓弧導軌、導軌底座，所述絲杠直線導軌位于大齒輪上部并與大齒輪通過螺栓固連，絲杠直線導軌沿大齒輪徑向安裝；

所述大齒輪為圓環形，外側圓周有齒，大齒輪固定在圓弧導軌的滑塊上，且與圓弧導軌同軸心，圓弧導軌安裝在圓環形導軌底座上，手搖蝸輪蝸桿減速器固定在支架上位于大齒輪側邊,所述小齒輪安裝在手搖蝸輪蝸桿減速器輸出軸上，小齒輪與大齒輪嚙合；

所述探針夾具為L形平板，一端加工有螺孔，探針夾具與絲杠直線導軌上的滑塊通過螺絲連接，另一端連接有夾頭用于裝夾三孔探針；大齒輪在小齒輪的驅動下轉動，帶動絲杠直線導軌和三孔探針，使三孔探針實現周向移動。

所述圓弧導軌由兩條圓弧軌道拼接成圓環軌道，軌道上均布四個滑塊，每個滑塊上有四個螺孔。

所述探針采用三孔探針或五孔探針、或總壓探針。

所述大齒輪為環形齒輪或扇環形齒輪。

有益效果

本發明提出的一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置,用于測量氣流參數的探針通過探針夾具固定在可鎖死直線導軌的滑塊上，可鎖死直線導軌沿大齒輪徑向固定安裝，大齒輪固定在圓弧導軌的滑塊上，且與圓弧導軌同軸心，圓弧導軌固定在導軌底座上，底座和其它支撐結構固定，手搖蝸輪蝸桿減速器安裝在支架上位于大齒輪側邊,小齒輪安裝在手搖蝸輪蝸桿減速器輸出軸上，小齒輪與大齒輪嚙合，帶動大齒輪轉動。通過圓弧導軌與直線導軌的配合，實現探針沿徑向和周向的移動。通過一根探針完成整個流場的測量，有效地減少測量所需探針數量，降低了測量成本，減少對氣流的干擾。

本發明基于圓柱坐標系的流場測量裝置,具有結構簡單,使用操作方便的特點。

附圖說明

下面結合附圖和和實施方式對本發明一種基于圓柱坐標系的流場測量裝置作進一步詳細說明。