[發明專利]一種基于旋轉機構和直線機構的氣體沖擊射流測壓裝置

有效

• 申請號: 201910067335.8
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109655197B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 高文智;寧重陽;陳建;曾億山;曹繞
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01L23/26
• 分類號: G01L23/26
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發明涉及一種基于旋轉機構和直線機構的氣體沖擊射流測壓裝置。包括承壓機構、旋轉運動機構、直線運動機構和傾角調節機構；承壓機構包括承壓板、承壓環和端蓋；旋轉運動機構包括第一旋轉軸、第一電機和編碼器，直線運動機構包括第二電機、齒輪齒條傳動機構和滑桿；傾角調節機構包括一對支撐板、滑動底座和固定底座，滑動底座和固定底座通過滑動配合軌道實現滑動或定位配合；通調節過傾角調節機構實現調節承壓機構的承壓板相對于入射流體呈傾斜狀態或垂直狀態。通過旋轉運動機構和直線運動機構實現承壓面內滑桿上的兩個測壓點的二維平面運動，涵蓋氣體射流沖擊作用區域；通過傾角調節機構改變承壓板的角度，實現噴嘴固定不動情況下，真實工況。

技術領域

本發明屬于氣體射流沖擊壓強分布測量技術領域，具體涉及一種基于旋轉平移組合平臺的氣體沖擊射流測壓裝置。

背景技術

氣體射流的沖擊作業常應用于農作物干燥、表面噴涂、吹除冷卻等工業領域。氣體射流沖擊在物件表面會產生沖擊中心高壓、邊緣低壓的分布特征，沖擊壓強的分布特征會直接影響實際作業效果。因此，準確而高效的測量氣體射流沖擊的壓強分布具有重要的應用意義。若直接在沖擊表面布置傳感器進行測量，則須大量布置傳感器在承壓表面，該方法的缺點：一是受傳感器尺寸以及價格成本的限制，難以提高測點的空間密度；例如上海天沐公司的NS-1小型傳感器，外徑為4.5mm，價格為數千元/個，Kulite公司XCQ系列的傳感器尺寸外徑為2mm，價格每個可達萬元；二是布置傳感器過多會影響壓強本來的分布狀況，所測數據難以還原真實壓強分布情況。雖然市面上已經有了測量壓強分布的薄膜傳感器，但大面積應用的成本較高。并且實際射流沖擊中心區域壓強可高達200KPa，外圍區域壓強可低至表壓20KPa。采用壓薄膜傳感器難以滿足整個沖擊區域的測量精度要求。此外，實際作業的工作壓強、沖擊角度等工況眾多。已有的壓強測量方法難以滿足高效、精確的測量要求。

發明內容

為了實現沖擊區域表面的壓強分布的高效、精確測量，本發明提供一種基于旋轉和直線機構的氣體沖擊射流測壓裝置。

一種基于旋轉機構和直線機構的氣體沖擊射流測壓裝置包括承壓機構、旋轉運動機構、直線運動機構和傾角調節機構；

所述承壓機構包括承壓板3、圓環狀的承壓環33和端蓋13；承壓環33上分別開設有上下對應的一對滑桿孔；

所述旋轉運動機構包括第一旋轉軸1、第一電機11和編碼器14，所述編碼器14固定設于第一旋轉軸1上，所述第一旋轉軸1的一端固定連接著第一電機11的輸出軸，第一旋轉軸1的另一端固定連接著承壓機構的端蓋13的中心；

所述直線運動機構包括第二電機2、齒輪齒條傳動機構和滑桿26；齒輪固定設于第二電機2的輸出軸上，齒條固定設于滑桿26上；與齒條對應的滑桿26上設有兩個壓力傳感器41，構成兩個測壓點；所述滑桿26的兩端分別位于承壓環33上的一對滑桿孔內；通過齒輪齒條傳動機構實現滑桿26的上下往復移動；

所述傾角調節機構包括一對支撐板5、滑動底座52和固定底座51，一對支撐板5固定對稱設于滑動底座52上，旋轉運動機構的第一旋轉軸1通過軸承固定設于一對支撐板5上；滑動底座52和固定底座51通過滑動配合軌道實現滑動或定位配合，所述滑動配合軌道呈圓弧形；

通調節過傾角調節機構實現調節承壓機構的承壓板3相對于入射流體呈傾斜狀態或垂直狀態。

進一步限定的技術方案如下：

所述承壓板3固定設于承壓環33的軸向一端面，端蓋13固定設于承壓環33的軸向另一端面；承壓板3一側的承壓環33上分別開設有上下對應的一對滑桿孔。

所述滑桿孔為十字孔。