[发明专利]一种用于流速测量和流场监测的检测装置

说明书

本发明公开了一种用于流速测量和流场监测的检测装置，以多模块阵列形式进行检测，模块包括：绵绸丝带、标记液体容器、毛细管、喉管、动压管道、静压管道、液体容器、压力传感器、基座、处理器和摄像头。本发明可实现在测量流速的同时实时定性监测流场的变化情况，结构简单，试验场地几乎不受限制，试验成本相对低廉，在精度要求不高，仿真难度大，或者前期研试摸索阶段可以作为重要检测工具。特别适用于激光切割、激光烧结、激光焊接等对金属飞溅液和烟尘有严格要求的特种作业场所工作区域的流速测量和流场监测。

技术领域

本发明涉及流场检测测试领域，具体涉及一种用于流速测量和流场监测的检测装置。

背景技术

近年来随着激光器产品愈发成熟和稳定，激光切割、激光烧结、激光焊接等加工方法被广泛研究应用。然而，激光加工作为一种高能量密度、低热输入量、高柔性的先进制造方法，能在极短的时间内熔化金属，形成微小熔池。但是由于激光束能量密度高，熔融态金属表面张力小，表面粘滞力小，材料蒸发强烈，引起熔池及激光深熔小孔剧烈波动，产生大量金属飞溅液和烟尘。加工区域大量金属飞溅液和烟尘会对激光束质量和人员安全产生一定影响。为了缓解这种影响目前市面上大多数激光加工设备采用吹风方式将飞溅液和烟尘吹离成型区域。吹风口布局和设计参数是否合理将直接影响飞溅液和烟尘吹离成型区域效果。如何定量或者定性的测试吹风口布局和设计参数是否合理，在本发明提出之前国内尚无一种可靠的检测方法。

本发明提出一种可以实现在测量流速的同时实时定性监测流场的变化情况的检测装置，该装置结构简单，操作便利，几乎不受试验场地限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于流速测量和流场监测的检测装置，该装置结构简单，操作便利，几乎不受试验场地限制，定量或者定性的测试吹风口布局和设计参数是否合理。

为了达到上述的目的，本发明提供一种用于流速测量和流场监测的检测装置，该检测装置以多模块阵列形式进行检测，所述模块包括：绵绸丝带1、标记液体容器2、毛细管3、喉管4、动压管道5、静压管道6、液体容器7、压力传感器8、基座9、处理器10和摄像头11；

所述绵绸丝带1安装于毛细管3上，毛细管3插入到标记液体容器2中，绵绸丝带1安装于标记液体容器2正上方；

所述喉管4中部最小截面位置处有一根竖直贯通的动压管道5，动压管道5与液体容器7联通，并与静压管道6联通共同组成U型管；

所述动压管道5底部安装有用于测量管道压力的压力传感器8，压力传感器8安装于基座9上方；

所述处理器10控制压力传感器8和摄像头11动作的执行，并保证压力传感器8和摄像头11检测数据的保持同步，同时处理器10能够接收和处理获取数据，实时显示和记录测量过程中流场的变化情况。

上述一种用于流速测量和流场监测的检测装置，其中，所述绵绸丝带1通过一根毛细管道安装于毛细管3上。

上述一种用于流速测量和流场监测的检测装置，其中，所述绵绸丝带1为中空多层结构，内层为多孔中空管道，中层绵绸丝带，绵绸丝带通过内层多孔道通入管道中，外层包覆防水层，保证绵绸丝带1受流体作用力飘动时吸附表面的液体不飘洒。

上述一种用于流速测量和流场监测的检测装置，其中，所述标记液体容器2用于盛标记液体，标记液体根据实际需要选定。

上述一种用于流速测量和流场监测的检测装置，其中，所述喉管4采用对称喇叭状结构或对称V型结构，中间截面最小，流速最快，形成压差最大，检测误差小。

上述一种用于流速测量和流场监测的检测装置，其中，所述动压管道5是一根细长圆锥杆，细长杆的长度和平均直径比不小于50。