试验装置及多孔结构有效流通面积测试系统的制作方法

1.本发明涉及工业设备的检测技术，特别涉及一种试验装置及多孔结构有效流通面积测试系统。


背景技术：

2.有效流通面积是流动控制领域重要的设计参数，当多个流动装置组成一整个流动装置时，流经每个流动装置的流量由有效流通面积决定。
3.喷孔流量是喷油嘴偶件性能的一项重要指标，它直接影响到柴油机、燃气轮机等的动力性、经济性及排放性能。目前，国内各油嘴生产厂家上对多孔喷油嘴偶件的总流量进行测量，而无法测取各个喷孔的流量值。各喷孔流量值的大小直接反映了该孔的加工精度及清洁度，各孔流量不均匀度过大时将会导致柴油机、燃气轮机等性能变差，因此应对多孔喷油嘴偶件的各喷孔流量进行测量。
4.现有一种柴油机用多孔喷油嘴各喷孔流量检测试验台，通过对多孔喷油嘴偶件各喷孔流量均匀性的测量来检测油嘴的加工质量以及是否存在毛刺与脏堵现象，从而保证产品质量。其所采取的技术方案是：检测试验台由为喷油嘴提供低压油的恒压供给机构，多孔喷油嘴、分束集油部件、流量传感器和处理、显示器件构成；分束集油部件输入端具有多个入口与喷油嘴的多个喷孔对应连通，其输出端的多个出口与输入端的入口对应，并通过管道与各自的流量传感器连通；流量传感器的测量信号连接处理、显示器件。该流量检测试验台利用分束集油部件将喷油嘴各孔油束分别收集并将其导入各自独立的流量传感器内进行测量，经处理并以数字方式显示出各喷孔流量数值和总流量数值。该多孔喷油嘴各喷孔流量检测试验台，难以可靠、精准的检测多孔结构有效流通面积，难以保证多孔结构安全、稳定、可靠运行。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是便于可靠、精准的对多种不同尺寸规格多孔结构待检产品的有效流通面积进行测试。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的一种试验装置，其包括集气筒10、出气管104、导流锥107、盖板105；
7.所述出气管104同轴设置在集气筒10内；
8.所述出气管104的筒壁下端外侧通过一环形底板113同所述集气筒10下端密封连接固定在一起；
9.所述出气管104的筒壁下端内上凹形成环形定位凹槽；
10.所述导流锥107由从上到下平滑连接的头部117和主体部127构成；
11.所述主体部127为圆柱体，并且其外径小于所述出气管104内径的2/3；
12.所述主体部127下部用于同孔板108中央固定密封连接；
13.所述头部117的外径由上到下逐渐增大；
14.所述导流锥107用于同轴设置在所述出气管104内，其头部117位于出气管104上部；
15.所述孔板108的外径同所述环形定位凹槽外径适配；
16.所述孔板108的外缘用于嵌合到所述环形定位凹槽；
17.所述孔板108的对应于导流锥107的主体部127外壁同出气管104内壁之间的部分按照多孔结构待检产品的孔的分布规则及孔的形状尺寸形成有多个通孔；
18.所述盖板105为圆环状，其内径小于所述孔板108的外径，其外径大于所述环形底板113的内径并且小于所述环形底板113的外径；
19.所述盖板105用于同轴固定到所述环形底板113，将外缘嵌合到环形定位凹槽的孔板108密封压合固定到所述环形定位凹槽；
20.所述集气筒10上端密封板的中央形成有空气管接口101；
21.所述集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有多个热电偶及压力传感器。
22.较佳的，所述集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有3个、4个或5个热电偶及3个、4个或5个压力传感器。
23.较佳的，所述热电偶和压力传感器安装设置在所述集气筒10中部内壁的小孔内。
24.较佳的，所述导流锥107头部117为锥形或球冠形。
25.较佳的，所述导流锥107主体部127的外径为所述出气管104内径的1/4～2/3。
26.较佳的，所述出气管104的上下高度是所述集气筒10的上端密封板同下端环形底板113的间距的1/3～1/2。
27.较佳的，所述盖板105通过螺钉同轴固定到所述环形底板113。
28.较佳的，所述盖板105的内壁在所述孔板108上的通孔外侧，从集气筒10通过孔板108上的通孔喷出的气体直接向下流动。
29.较佳的，所述盖板105的内壁在所述孔板108上的通孔内侧，从集气筒10通过孔板108上的通孔喷出的气体沿径向朝轴线流动。
30.较佳的，所述导流锥107主体部下部形成有外螺纹110；
31.所述孔板108中央形成有一安装孔；
32.所述安装孔内壁形成有外螺纹；
33.通过将导流锥107外螺纹110与孔板108的内螺纹进行螺纹配合，将导流锥107主体部127下部同孔板108中央固定连接，并进行胶密封。
34.较佳的，所述集气筒10分为进气端盖102和气腔罩壳103；
35.所述进气端盖102由一体成型的上端密封板及端盖筒壁构成；
36.所述气腔罩壳103由一体成型的气腔筒壁及环形底板113构成；
37.通过将所述进气端盖102的端盖筒壁下端同所述气腔罩壳103的气腔筒壁上端焊接，或者螺纹配合并注胶，使两者密封连接固定安装在一起，形成所述集气筒10。
38.较佳的，所述空气管接口101的横截面面积小于所述出气管104内壁同所述导流锥107主体部127之间的横截面积。
39.较佳的，所述空气管接口101的横截面面积，大于出气管104内壁同导流锥107主体部127之间的孔板108上的各通孔的横截面面积之和。
40.为解决上述技术问题，本发明提供的一种采用上述试验装置的多孔结构有效流通
面积测试系统，其还包括空压机、过滤器、流量计、调节阀、采集卡及电脑；
41.所述空压机、过滤器、流量计、调节阀及所述试验装置的空气管接口101依次通过管路连接；
42.所述空压机用于输出压缩空气到所述过滤器；
43.所述过滤器用于对压缩空气进行过滤；
44.所述过滤器同所述试验装置的空气管接口101之间的管路设置有流量计及调节阀；
45.所述流量计的流量检测信号、所述试验装置的集气筒10中的热电偶的筒内温度监测信号及压力传感器的筒内压力检测信号均发送到所述电脑。
46.较佳的，所述流量计前后的管路采用长度≥15倍管内径的硬直管段。
47.较佳的，所述流量计到所述试验装置的空气管接口101之间的管路设置有气体加温装置，用于对压缩气体进行加温。
48.较佳的，所述多孔结构有效流通面积测试系统还包括环境温度计、环境压力计；
49.所述环境温度计检测的环境温度信号及环境压力计检测的环境大气压力信号均发送到所述电脑；
50.所述采集卡同供电箱、调频箱、环境温度计、环境压力计、流量计、调节阀、热电偶及压力传感器分别连接；
51.所述采集卡同所述电脑通过一标准接口连接。
52.本发明的试验装置，集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有多个热电偶及压力传感器，导流锥107使进入孔板108处的气流更加均匀，且自身压损较小，对最终结果影响较小；通过按照不同尺寸、规格多孔结构待检产品的孔的分布规则及孔的形状尺寸，制作相应的孔板108，能实现针对不同多孔结构待检产品的有效流通面积测试，方便进行多种不同尺寸规格多孔结构待检产品的流通面积测试。该试验装置，结构简单，便于可靠、精准的对多种不同尺寸规格多孔结构待检产品的有效流通面积进行测试，保证多孔结构产品的安全、稳定、可靠运行。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1是本发明的试验装置一实施例的剖视图；
55.图2是本发明的多孔结构有效流通面积测试系统一实施例结构示意图；
56.图中附图标记说明：
57.10集气筒；104出气管；107导流锥；105盖板；113环形底板；117头部；127主体部；108孔板；101空气管接口；110外螺纹；102进气端盖；103气腔罩壳。
具体实施方式
58.下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普
通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
59.实施例一
60.如图1所示，试验装置包括集气筒10、出气管104、导流锥107、盖板105；
61.所述出气管104同轴设置在集气筒10内；
62.所述出气管104的筒壁下端外侧通过一环形底板113同所述集气筒10下端密封连接固定在一起；
63.所述出气管104的筒壁下端内上凹形成环形定位凹槽；
64.所述导流锥107由从上到下平滑连接的头部117和主体部127构成；
65.所述主体部127为圆柱体，并且其外径小于所述出气管104内径的2/3；
66.所述主体部127下部用于同孔板108中央固定密封连接；
67.所述头部117的外径由上到下逐渐增大；
68.所述导流锥107用于同轴设置在所述出气管104内，其头部117位于出气管104上部；
69.所述孔板108的外径同所述环形定位凹槽外径适配；
70.所述孔板108的外缘用于嵌合到所述环形定位凹槽；
71.所述孔板108的对应于导流锥107的主体部127外壁同出气管104内壁之间的部分按照多孔结构待检产品的孔的分布规则及孔的形状尺寸形成有多个通孔；
72.所述盖板105为圆环状，其内径小于所述孔板108的外径，其外径大于所述环形底板113的内径并且小于所述环形底板113的外径；
73.所述盖板105用于同轴固定到所述环形底板113，将外缘嵌合到环形定位凹槽的孔板108密封压合固定到所述环形定位凹槽；
74.所述集气筒10上端密封板的中央形成有空气管接口101；
75.所述集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有多个热电偶及压力传感器。
76.较佳的，所述集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有3个、4个或5个热电偶及3个、4个或5个压力传感器。热电偶优先选用读数误差小于0.15℃的热电偶。
77.较佳的，所述热电偶和压力传感器安装设置在所述集气筒10中部内壁的小孔内。
78.较佳的，导流锥107头部117为锥形、球冠形等。
79.较佳的，所述导流锥107主体部127的外径为所述出气管104内径的1/4～2/3。
80.较佳的，所述出气管104的上下高度是所述集气筒10的上端密封板同下端环形底板113的间距的1/3～1/2。
81.较佳的，所述盖板105通过螺钉同轴固定到所述环形底板113。
82.较佳的，所述盖板105的内壁在所述孔板108上的通孔外侧，从集气筒10通过孔板108上的通孔喷出的气体直接向下流动。
83.较佳的，所述盖板105的内壁在所述孔板108上的通孔内侧，从集气筒10通过孔板108上的通孔喷出的气体沿径向朝轴线流动。
84.实施例一的试验装置，集气筒10中部内壁沿周向均匀设置有多个热电偶及压力传感器，导流锥107使进入孔板108处的气流更加均匀，且自身压损较小，对最终结果影响较小；通过按照不同尺寸、规格多孔结构待检产品的孔的分布规则及孔的形状尺寸，制作相应
的孔板108，能实现针对不同多孔结构待检产品的有效流通面积测试，方便进行多种不同尺寸规格多孔结构待检产品的流通面积测试。实施例一的试验装置，结构简单，便于可靠、精准的对多种不同尺寸规格多孔结构待检产品的有效流通面积进行测试，保证多孔结构产品的安全、稳定、可靠运行。
85.实施例二
86.基于实施例一的试验装置，所述导流锥107主体部下部形成有外螺纹110；
87.所述孔板108中央形成有一安装孔；
88.所述安装孔内壁形成有外螺纹；
89.通过将导流锥107外螺纹110与孔板108的内螺纹进行螺纹配合，将导流锥107主体部127下部同孔板108中央固定连接，并进行胶密封。
90.实施例二的试验装置，便于孔板108装配到导流锥107。
91.实施例三
92.基于实施例一的试验装置，所述集气筒10分为进气端盖102和气腔罩壳103；
93.所述进气端盖102由一体成型的上端密封板及端盖筒壁构成；
94.所述气腔罩壳103由一体成型的气腔筒壁及环形底板113构成；
95.通过将所述进气端盖102的端盖筒壁下端同所述气腔罩壳103的气腔筒壁上端焊接，或者螺纹配合并注胶，使两者密封连接固定安装在一起，形成所述集气筒10。
96.实施例四
97.基于实施例一的试验装置，所述空气管接口101的横截面面积小于所述出气管104内壁同所述导流锥107主体部127之间的横截面积。
98.较佳的，所述空气管接口101的横截面面积，大于出气管104内壁同导流锥107主体部127之间的孔板108上的各通孔的横截面面积之和。
99.实施例五
100.一种采用实施例一到四任一的试验装置的多孔结构有效流通面积测试系统如图2所示，其还包括空压机、过滤器、流量计、调节阀、采集卡及电脑；
101.所述空压机、过滤器、流量计、调节阀及所述试验装置的空气管接口101依次通过管路连接；
102.所述空压机用于输出压缩空气到所述过滤器；选择工作范围较大的空压机，可以满足各类试验件的测试；
103.所述过滤器用于对压缩空气进行过滤，以防止空气杂质在试验装置内的沉积；
104.所述过滤器同所述试验装置的空气管接口101之间的管路设置有流量计及调节阀；优先选用读数误差小于1.0％的高精度流量计。
105.所述流量计的流量检测信号、所述试验装置的集气筒10中的热电偶的筒内温度监测信号及压力传感器的筒内压力检测信号均发送到所述电脑。
106.较佳的，空压机出口管采用硬管，并接入过滤器中过滤，过滤器经长时间使用后应放水。
107.实施例六
108.基于实施例五的多孔结构有效流通面积测试系统，所述流量计前后的管路采用长度≥15倍管内径的硬直管段，以防止管内流动不稳定而造成流量计测量误差，也可防止因
气流紊乱而造成的管路振荡。
109.较佳的，所述流量计到所述试验装置的空气管接口101之间的管路设置有气体加温装置，用于对压缩气体进行加温。
110.较佳的，所述多孔结构有效流通面积测试系统还包括环境温度计、环境压力计；
111.所述环境温度计检测的环境温度信号及环境压力计检测的环境大气压力信号均发送到所述电脑。
112.所述采集卡同供电箱、调频箱、环境温度计、环境压力计、流量计、调节阀、热电偶及压力传感器分别连接；
113.所述采集卡同所述电脑通过一标准接口连接。
114.实施例六的多孔结构有效流通面积测试系统，所有电信号由采集卡搜集并转化为电脑上呈现的数值，电脑可控制气体加温装置工作，并能读取试验装置的筒内压力、筒内温度，供气管路的管路压力、管路温度，以及环境大气压力、环境温度。
115.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。