[發明專利]一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置

在審

• 申請號: 202111404429.3
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114113663A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 丘廉芳;孫靖;王旭琴;張勇;陳威;張春杰
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠有限公司
• 主分類號: G01P1/00
• 分類號: G01P1/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 施穎杰

本發明公開了一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，以多模塊陣列形式進行檢測，模塊包括：綿綢絲帶、標記液體容器、毛細管、喉管、動壓管道、靜壓管道、液體容器、壓力傳感器、基座、處理器和攝像頭。本發明可實現在測量流速的同時實時定性監測流場的變化情況，結構簡單，試驗場地幾乎不受限制，試驗成本相對低廉，在精度要求不高，仿真難度大，或者前期研試摸索階段可以作為重要檢測工具。特別適用于激光切割、激光燒結、激光焊接等對金屬飛濺液和煙塵有嚴格要求的特種作業場所工作區域的流速測量和流場監測。

技術領域

本發明涉及流場檢測測試領域，具體涉及一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置。

背景技術

近年來隨著激光器產品愈發成熟和穩定，激光切割、激光燒結、激光焊接等加工方法被廣泛研究應用。然而，激光加工作為一種高能量密度、低熱輸入量、高柔性的先進制造方法，能在極短的時間內熔化金屬，形成微小熔池。但是由于激光束能量密度高，熔融態金屬表面張力小，表面粘滯力小，材料蒸發強烈，引起熔池及激光深熔小孔劇烈波動，產生大量金屬飛濺液和煙塵。加工區域大量金屬飛濺液和煙塵會對激光束質量和人員安全產生一定影響。為了緩解這種影響目前市面上大多數激光加工設備采用吹風方式將飛濺液和煙塵吹離成型區域。吹風口布局和設計參數是否合理將直接影響飛濺液和煙塵吹離成型區域效果。如何定量或者定性的測試吹風口布局和設計參數是否合理，在本發明提出之前國內尚無一種可靠的檢測方法。

本發明提出一種可以實現在測量流速的同時實時定性監測流場的變化情況的檢測裝置，該裝置結構簡單，操作便利，幾乎不受試驗場地限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，該裝置結構簡單，操作便利，幾乎不受試驗場地限制，定量或者定性的測試吹風口布局和設計參數是否合理。

為了達到上述的目的，本發明提供一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，該檢測裝置以多模塊陣列形式進行檢測，所述模塊包括：綿綢絲帶1、標記液體容器2、毛細管3、喉管4、動壓管道5、靜壓管道6、液體容器7、壓力傳感器8、基座9、處理器10和攝像頭11；

所述綿綢絲帶1安裝于毛細管3上，毛細管3插入到標記液體容器2中，綿綢絲帶1安裝于標記液體容器2正上方；

所述喉管4中部最小截面位置處有一根豎直貫通的動壓管道5，動壓管道5與液體容器7聯通，并與靜壓管道6聯通共同組成U型管；

所述動壓管道5底部安裝有用于測量管道壓力的壓力傳感器8，壓力傳感器8安裝于基座9上方；

所述處理器10控制壓力傳感器8和攝像頭11動作的執行，并保證壓力傳感器8和攝像頭11檢測數據的保持同步，同時處理器10能夠接收和處理獲取數據，實時顯示和記錄測量過程中流場的變化情況。

上述一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，其中，所述綿綢絲帶1通過一根毛細管道安裝于毛細管3上。

上述一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，其中，所述綿綢絲帶1為中空多層結構，內層為多孔中空管道，中層綿綢絲帶，綿綢絲帶通過內層多孔道通入管道中，外層包覆防水層，保證綿綢絲帶1受流體作用力飄動時吸附表面的液體不飄灑。

上述一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，其中，所述標記液體容器2用于盛標記液體，標記液體根據實際需要選定。

上述一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，其中，所述喉管4采用對稱喇叭狀結構或對稱V型結構，中間截面最小，流速最快，形成壓差最大，檢測誤差小。

上述一種用于流速測量和流場監測的檢測裝置，其中，所述動壓管道5是一根細長圓錐桿，細長桿的長度和平均直徑比不小于50。