[发明专利]微流速测量装置及具有该装置的热工水力学实验台和方法

权利要求书

1.一种微流速测量装置，其特征在于，包括文丘里测流管和转子流速测量装置(8)；

所述文丘里测流管由入口段(1)、渐缩段(2)、喉管段(3)、渐扩段(4)、出口段(5)顺次连接而成，且所述喉管段(3)的侧部设有凹形壳体(7)，凹形壳体(7)的内腔作为测流腔(9)，凹形壳体(7)的开口连通喉管段(3)；测流腔(9)上设有至少一个排气阀(6)；

所述转子流速测量装置(8)包括第一套管(89)、第二套管(85)和转速测量装置，第二套管(85)同轴设于第一套管(89)内部，中心轴(83)贯穿第二套管(85)且中心轴(83)外壁与第二套管(85)内壁之间保留有缝隙，转子流速测量装置(8)通过中心轴(83)整体架设于测流腔(9)中；环绕所述第一套管(89)外壁固定有若干叶轮片(82)，且部分叶轮片(82)伸入所述喉管段(3)中，剩余叶轮片(82)位于测流腔(9)内，伸入所述喉管段(3)中的叶轮片(82)在喉管段(3)内流体推动下推动第一套管(89)和第二套管(85)整体转动；第一套管(89)的内壁攻有连续的内螺纹(86)，第二套管(85)的外壁攻有连续的外螺纹(84)，第一套管(89)和第二套管(85)之间夹持的腔体两端分别设置一个封端齿环(88)，且每个封端齿环(88)外环壁与内环壁分别与内螺纹(86)和外螺纹(84)构成螺纹配合，第一套管(89)、第二套管(85)和两个封端齿环(88)共同构成封闭且可改变体积大小的调节气腔(87)；在流速测量过程中通过改变调节气腔(87)的体积调整其浮力，使第二套管(85)与中心轴(83)之间能无接触的相对转动；所述转速测量装置用于测量第二套管(85)的转速，以用于将转速转换为流速。

2.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述的转速测量装置包括光信号发射器(11)、光信号接收器(12)和信号分析仪(13)，所述凹形壳体(7)上开设有透明窗(10)，所述叶轮片(82)上设有光信号反射器(81)，所述光信号发射器(11)和光信号接收器(12)成对置于凹形壳体(7)外部，光信号发射器(11)通过透明窗(10)向叶轮片(82)发射光信号，并由光信号反射器(81)反射至光信号接收器(12)中，所述信号分析仪(13)用于对光信号接收器(12)的电信号进行处理计数并转换为第二套管(85)的转速；每片叶轮片(82)转动至光信号发射器(11)和光信号接收器(12)的光路反射位置时，光信号接收器(12)产生一次计数。

3.如权利要求2所述的微流速测量装置，其特征在于，所述的信号分析仪(13)连接流速显示仪(14)，流速显示仪(14)根据第二套管(85)的转速与管内流速之间的映射关系，将第二套管(85)的当前转速换算为所述入口段(1)流速，并显示于显示屏上。

4.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述的凹形壳体(7)的内壁为光滑的球面。

5.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述封端齿环(88)的外环壁与内环壁表面均设置有密封圈(90)，通过密封圈(90)与内螺纹(86)和外螺纹(84)保持不透水的密闭。

6.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述凹形壳体(7)不同朝向的侧面均设置有排气阀(6)。

7.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述第一套管(89)和第二套管(85)之间设有若干支撑杆(91)进行加强固定，以保持同轴布置状态。

8.如权利要求1所述的微流速测量装置，其特征在于，所述第一套管(89)采用透明材质，其管体上沿轴向标记有刻度尺。