[发明专利]用于压缩空气实验的调节喉部面积和实验段流速的装置

说明书

本发明公开了一种用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置，包括：调节管道、电机、锥塞和控制系统，调节管道的一端适于与压缩空气试验的试验段连通，调节管道的另一端的内壁面设有沿其周向延伸的环形止挡部；电机设在调节管道内，电机具有沿调节管道的轴向可伸缩的推杆；锥塞设在推杆的一端且邻近环形止挡部，锥塞的锥面与环形止挡部之间限定出的气流通道形成为喉部，锥塞沿通路的轴向可活动以通过调节喉部的面积控制试验段的空气流速；控制系统与电机相连以控制电机运行。根据本发明的用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置，能够精确调节试验段的气流流速，提高试验数据的有效性和可靠性。

技术领域

本发明涉及核电厂实验研究领域，尤其涉及一种用于压缩空气实验的调节喉部面积和实验段流速的装置。

背景技术

现有技术情况是空气为工质的热工水力试验流速控制系统通常采用流量调节阀实现对流量或流速的控制，调压阀实现对压力的控制。在不同的试验工况下，调节阀对流量的调节与试验段压力相关，即流量和压力相互干扰，试验段流速会产生波动，调节精度、可行性和操作性有待进一步提高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置，所述装置能够用于精确控制气体流速的空气为工质的热工水力试验的试验段，使得压缩空气的流速控制到试验工况的理想值，且不会受到试验段阻力和本设备和设备后端背压的影响，提高了试验段中空气流速调节精度，实现热工水力试验系统的连续、稳定、精确供气控制，提高试验数据的有效性和可靠性。

根据本发明实施例的用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置，包括：调节管道，所述调节管道内限定有沿其轴向延伸的通路，所述调节管道的一端适于与压缩空气试验的试验段连通，所述调节管道的另一端的内壁面设有沿其周向延伸的环形止挡部；电机，所述电机设在所述调节管道内，所述电机具有沿所述调节管道的轴向可伸缩的推杆；锥塞，所述锥塞设在所述推杆的一端且邻近所述环形止挡部，所述锥塞大致形成为锥形，所述锥塞的锥面朝向所述环形止挡部，所述锥面与所述环形止挡部之间限定出的气流通道形成为喉部，所述锥塞沿所述通路的轴向可活动以通过调节所述喉部的面积控制所述试验段的空气流速；控制系统，所述控制系统与所述电机相连以控制所述电机运行。

根据本发明实施例的用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置，通过在调节管道内设有电机，控制系统精确控制电机驱动推杆运行，推杆推动锥塞沿轴向活动，从而可精确控制锥塞的轴向位置，进而控制喉部面积，精确调节试验段的气流流速。由此，可使得试验段压缩空气的流速控制到试验工况的理想值，且不会受到试验段阻力和设备以及设备后端背压的影响，提高了试验段中空气流速调节精度，实现热工水力试验系统的连续、稳定、精确供气控制，提高试验数据的有效性和可靠性。

另外，根据本发明实施例的用于压缩空气试验的调节喉部面积和试验段流速的装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述电机为轴向步进伺服电机。

可选地，所述伺服电机的轴向步进精度为0.03-0.07mm。

可选地，所述伺服电机包括：电动缸套筒，所述电动缸套筒大致形成为沿所述通路的轴向延伸的柱状，所述电动缸套筒内限定有腔室；电动缸，所述电动缸沿所述通路的轴向可活动地设在所述腔室内，所述推杆与所述电动缸相连以沿所述调节管道的轴向可伸缩。

进一步地，所述腔室的轴向两端分别设有限位装置以限制所述锥塞的行程。

进一步地，所述限位装置为机械撞击装置。

可选地，所述电动缸上设有两个沿所述通路的轴向间隔开布置的限位开关以检测所述推杆的位置。

进一步地，所述限位开关为与所述控制系统相连的霍尔元件。