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    重庆时时彩代理商: 一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610183736.6

    申请日:

    2016.03.28

    公开号:

    CN105606337A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 著录事项变更IPC(主分类):G01M 10/00变更事项:发明人变更前:郑梅生 刘鑫 王德镇 顾叶钱 王兆武 田联军变更后:郑梅生 刘鑫 王德镇 顾叶钱 王兆伍 田联军|||实质审查的生效IPC(主分类):G01M 10/00申请日:20160328|||公开
    IPC分类号: G01M10/00 主分类号: G01M10/00
    申请人: 南京林业大学
    发明人: 郑梅生; 刘鑫; 王德镇; 顾叶钱; 王兆武; 田联军
    地址: 210037 江苏省南京市龙蟠路159号
    优先权:
    专利代理机构: 南京钟山专利代理有限公司 32252 代理人: 李小静
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610183736.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.07.27|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,包括定量测定装置、双作用柱塞泵、量杯和油缸,所述的定量测定装置包括底板、顶板、动板和高度调节机构,所述的底板与顶板之间开设有用于调节动板高度的凹槽,所述的动板通过高度调节机构与顶板相连,所述的动板与凹槽底面之间留有缝隙,所述的底板的两侧分别开设有进液孔和出液孔,所述的进液孔和出液孔分别与缝隙相连通,所述的底板与侧板壁开设有密封槽,所述的双作用柱塞泵通过进液管道与底板的进液孔相连,所述的量杯通过出液管道与底板的出液孔相连。本设计不仅实现了在一套装置上可做不同缝隙大小的液体泄漏实验的功能,而且实现了在一套装置上可做不同介质、不同粘度液体的泄漏实验的功能。

    权利要求书

    1.一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特征在于:包括
    定量测定装置(30),所述的定量测定装置(30)包括底板(1)、顶板
    (2)、动板(3)和高度调节机构,所述的顶板(2)通过螺栓固定连接在底
    板(1)上,所述的底板(1)与顶板(2)之间开设有用于调节动板(3)高
    度的凹槽,所述的动板(3)位于凹槽内,所述的动板(3)通过高度调节机
    构与顶板(2)相连,所述的动板(3)与凹槽底面之间留有缝隙,所述的底
    板(1)的两侧分别开设有进液孔(1-1)和出液孔(1-2),所述的进液孔(1-1)
    和出液孔(2-2)分别与缝隙相连通,
    双作用柱塞泵(4),所述的双作用柱塞泵(4)通过进液管道与底板(1)
    的进液孔(1-1)相连,所述的双作用柱塞泵(4)通过抽液管与储液箱相连,
    所述的抽液管上安装有液体过滤器(5),
    量杯(6),所述的量杯(6)通过出液管道与底板(1)的出液孔(1-2)
    相连,
    油缸(7),所述的双作用柱塞泵(4)通过油缸(7)进行驱动,所述的
    油缸(7)与油缸驱动系统相连。
    2.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的顶板(2)上开设有四个高度测量孔(8),所述的四个高度
    测量孔(8)位于动板(3)的正上方。
    3.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的高度调节机构包括双头螺柱(9)、锁紧螺母(10)和调节螺
    母(11),所述的双头螺柱(9)设置有四个,所述的顶板(2)上开设有与
    四个双头螺柱(9)相匹配的四个通孔,所述的四个通孔位于动板(3)的正
    上方,所述的四个双头螺柱(9)的下端分别穿过相对应的四个通孔连接在
    动板(3)的顶部,所述的四个双头螺柱(9)的上端都连接有锁紧螺母(10)
    和调节螺母(11),所述的锁紧螺母(10)与顶板(2)的底面相接触,所述
    的调节螺母(11)与顶板(2)的顶面相接触。
    4.根据权利要求3所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的双头螺柱(9)的上端为梯形螺纹,所述的双头螺柱(9)的
    下端为三角形螺纹。
    5.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的双作用柱塞泵(4)包括壳体、柱塞(12)、小球(13)和大
    球(14),所述的柱塞(12)的上端与油缸(7)相连,所述的柱塞(12)的
    下端伸入至壳体内,所述的位于壳体内的柱塞(12)的一段其外侧壁与壳体
    之间形成流通液体的上腔(15),所述的柱塞(12)的下端与壳体之间形成
    流通液体的下腔(16),所述的壳体的底部开设有吸液口(17),所述的吸
    液口(17)与下腔(16)相连通,所述的壳体的一侧开设有出液口(18),
    所述的出液口(18)与上腔(15)相连通,所述的柱塞(12)的下端内还开
    设有输送通道(19)和输送室(20),所述的下腔(16)依次通过输送通道
    (19)和输送室(20)与上腔(15)相连通,所述的小球(13)活动连接在
    输送室(20)内,所述的大球(14)活动连接在下腔(16)内,所述的吸液
    口(17)通过抽液管与储液箱相连通,所述的出液口(18)通过进液管道与
    底板(1)的进液孔(1-1)相连通。
    6.根据权利要求4所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的小球(13)的直径大于输送通道(19)的直径,柱塞(12)
    在上升的过程中输送通道(19)通过小球(13)进行堵塞,所述的大球(14)
    的直径大于吸液口(17)的直径,柱塞(12)在下降的过程中吸液口(17)
    通过大球(14)进行堵塞。
    7.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的油缸驱动系统包括油箱、油泵(21)、溢流阀(22)、第一
    节流阀(23)、第一压力表(24)和换向阀(25),所述的油泵(21)通过
    抽油管道与油箱相连,所述的抽油管道上安装有滤油器(26),所述的油泵
    (21)通过输油管道与油缸(7)相连,所述的溢流阀(22)、第一节流阀(23)、
    第一压力表(24)和换向阀(25)分别安装在输油管道上。
    8.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的进液管道上安装有第二节流阀(27)和第二压力表(28)。
    9.根据权利要求1所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,其特
    征在于:所述的储液箱与温度控制器(29)相连。
    10.根据权利要求1或8中任一项所述的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量
    测定装置,其特征在于:所述的储液箱内储存有水、油或乳化液中的一种。

    说明书

    一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置

    技术领域

    本发明属于流体力学中的缝隙流动理论范畴,特别是一种平行平板缝隙间
    流体泄漏定量测定装置。

    背景技术

    由于流体的特殊性,对于流体在缝隙中的流动的研究,目前更多的是理论
    研究,尤其是在层流流动方面已有比较完整的理论基础。随着计算机技术的发
    展,计算流体动力学(CFD)对于研究流体运动过程、流固耦合等方面起到极大
    的辅助作用,已经成为目前研究流体的必备软件,广泛应用在汽车、航空航天、
    化工等领域。

    但是无论是理论计算还是模拟仿真,由于边界条件以及网格划分的不确定
    性,都无法完全真实的反映流体的流动情况。所以拥有一组确定的实验数据才
    是最重要、最具有说服力的。

    目前已有的平行平板缝隙流动的实验装置是比较单一的,只能在固定的缝
    隙高度下进行单一介质、单一粘度液体的实验。如果要做不同缝隙高度的实验,
    则要生产很多套不同缝隙大小的实验装置,每次做完一套实验装置,需要换下
    一套实验装置,这样不仅增加了实验成本,而且大大降低了实验效率。现有实
    验装置既不能实现在一套装置上调节缝隙高度的功能,也不能实现在一套装置
    上置换介质或通过调节温度改变液体粘度的功能。

    发明内容

    本发明的目的是:提供一种能够实现缝隙高度可调的、介质可置换的、粘
    度可通过加温改变的,用于研究在一定压差条件下平行平板缝隙间液体泄漏的
    实验装置。适用于不同压力、不同介质、不同粘度液体在流经不同高度的平行
    平板缝隙时的泄漏量的测定,本装置可为科研院所和企业在流体力学、液压传
    动、容积式泵等研究中涉及平行平板缝隙泄漏的问题提供实验数据,也为理论
    计算和流体动力学仿真提供实验佐证。

    为解决上述的技术问题,本发明的结构包括

    定量测定装置,所述的定量测定装置包括底板、顶板、动板和高度调节机
    构,所述的顶板通过螺栓固定连接在底板上,所述的底板与顶板之间开设有用
    于调节动板高度的凹槽,所述的动板位于凹槽内,所述的动板通过高度调节机
    构与顶板相连,所述的动板与凹槽底面之间留有缝隙,所述的底板的两侧分别
    开设有进液孔和出液孔,所述的进液孔和出液孔分别与缝隙相连通,所述的底
    板与侧板壁开设有密封槽,

    双作用柱塞泵,所述的双作用柱塞泵通过进液管道与底板的进液孔相连,
    所述的双作用柱塞泵通过抽液管与储液箱相连,所述的抽液管上安装有液体过
    滤器,

    量杯,所述的量杯通过出液管道与底板的出液孔相连,

    油缸,所述的双作用柱塞泵通过油缸进行驱动,所述的油缸与油缸驱动系
    统相连。

    进一步:所述的顶板上开设有四个高度测量孔,所述的高度测量孔位于动
    板的正上方。

    又进一步:所述的高度调节机构包括双头螺柱、锁紧螺母和调节螺母,所
    述的双头螺柱设置有四个,所述的顶板上开设有与四个双头螺柱相匹配的四个
    通孔,所述的四个通孔位于动板的正上方,所述的四个双头螺柱的下端分别穿
    过相对应的四个通孔连接在动板的顶部,所述的四个双头螺柱的上端都连接有
    锁紧螺母和调节螺母,所述的锁紧螺母与顶板的底面相接触,所述的调节螺母
    与顶板的顶面相接触。

    又进一步:所述的双头螺柱的上端为梯形螺纹,所述的双头螺柱的下端为
    三角形螺纹。

    又进一步:所述的双作用柱塞泵包括壳体、柱塞、小球和大球,所述的柱
    塞的上端与油缸相连,所述的柱塞的下端伸入至壳体内,所述的位于壳体内的
    柱塞的一段其外侧壁与壳体之间形成流通液体的上腔,所述的柱塞的下端与壳
    体之间形成流通液体的下腔,所述的壳体的底部开设有吸液口,所述的吸液口
    与下腔相连通,所述的壳体的一侧开设有出液口,所述的出液口与上腔相连通,
    所述的柱塞的下端内还开设有输送通道和输送室,所述的下腔依次通过输送通
    道和输送室与上腔相连通,所述的小球活动连接在输送室内,所述的大球活动
    连接在下腔内,所述的吸液口通过抽液管与储液箱相连通,所述的出液口18通
    过进液管道与底板的进液孔相连通。

    又进一步:所述的小球的直径大于输送通道的直径,柱塞在上升的过程中
    输送通道通过小球进行堵塞,所述的大球的直径大于吸液口的直径,柱塞在下
    降的过程中吸液口通过大球进行堵塞。

    又进一步:所述的油缸驱动系统包括油箱、油泵、溢流阀、第一节流阀、
    第一压力表和换向阀,所述的油泵通过抽油管道与油箱相连,所述的抽油管道
    上安装有滤油器,所述的油泵通过输油管道与油缸相连,所述的溢流阀、第一
    节流阀、第一压力表和换向阀分别安装在输油管道上。

    又进一步:所述的进液管道上安装有第二节流阀和第二压力表。

    又进一步:所述的储液箱与温度控制器相连。

    再进一步:所述的储液箱内储存有水、油或乳化液中的一种。

    采用上述结构后,本发明的优点如下所示:

    (1)本发明使用的是加工精度较高的双头螺柱,一端为梯形螺纹,用于调
    节缝隙大??;另一端为三角形螺纹,用于连接动板。为了避免动板的受力不均
    导致缝隙高度误差,在装置上均匀安装了四副双头螺柱,并使用一种高精度的
    深度测量仪进行缝隙大小的测量,使缝隙高度调节达到了0.01mm的精度。

    (2)本发明设计了一种专用“双作用柱塞泵”,可输送油、水等不同类别
    的液体,工作压力可达10Mpa,满足了不同压力、不同介质的流体在平行平板缝
    隙间泄漏的定量测量。

    本发明在液体输送管路中设置了专用加温装置,可输送不同粘度的液体,
    满足不同粘度的流体在平行平板缝隙间泄漏的定量测量。

    附图说明

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

    图1为定量测定装置的结构示意图。

    图2为双作用柱塞泵的结构示意图。

    图3为本设计的管路图。

    具体实施方式

    如图1和图3所示的一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置,包括定
    量测定装置30、双作用柱塞泵4、量杯6和油缸7,所述的定量测定装置30包
    括底板1、顶板2、动板3和高度调节机构,所述的顶板2通过螺栓固定连接在
    底板1上,所述的底板1与顶板2之间开设有用于调节动板3高度的凹槽,所
    述的动板3位于凹槽内,所述的动板3通过高度调节机构与顶板2相连,所述
    的动板3与凹槽底面之间留有缝隙,所述的底板1的两侧分别开设有进液孔1-1
    和出液孔1-2,所述的进液孔1-1和出液孔2-2分别与缝隙相连通,所述的底板
    与侧板壁开设有密封槽,所述的双作用柱塞泵4通过进液管道与底板1的进液
    孔1-1相连,所述的双作用柱塞泵4通过抽液管与储液箱相连,所述的抽液管
    上安装有液体过滤器5,所述的量杯6通过出液管道与底板1的出液孔1-2相连,
    所述的双作用柱塞泵4通过油缸7进行驱动,所述的油缸7与油缸驱动系统相
    连,所述的顶板2上开设有四个高度测量孔8,所述的四个高度测量孔8位于动
    板3的正上方;所述的进液管道上安装有第二节流阀27和第二压力表28,所述
    的储液箱内储存有水、油或乳化液中的一种。工作时,当确定一种液体和一种
    缝隙高度进行实验时,先通过高精度的深度测量仪测量从高度测量孔8对动板3
    的初始高度进行测量,然后通过高度调节机构对动板3的高度进行调节,再通
    过高精度的深度测量仪测量调节后的动板3的高度,依次往复直至把缝隙调节
    到所需高度,然后开启辅助设备,调节压力、温度(粘度)达到实验要求后开
    始计时,通过油缸驱动系统对油缸7进行驱动,使油缸7带着双作用柱塞泵4
    做往复运动,把实验的液体从储液箱抽出并通过双作用柱塞泵4向定量测定装
    置泵出,使液体沿着进液孔1-1流向缝隙,其中一部分的液体会穿过缝隙并沿
    着出液孔1-2流入量杯6内,通过量杯6对泄漏的液体进行定时收集计量。本
    发明设计了一种专用“双作用柱塞泵”,可输送油、水等不同类别的液体,工
    作压力可达10Mpa,满足了不同压力、不同介质的流体在平行平板缝隙间泄漏的
    定量测量;其不仅实现了在一套装置上可做不同缝隙大小的液体泄漏实验的功
    能,而且实现了在一套装置上可做不同介质、不同粘度液体的泄漏实验的功能。

    如图1所示的高度调节机构包括双头螺柱9、锁紧螺母10和调节螺母11,
    所述的双头螺柱9设置有四个,所述的顶板2上开设有与四个双头螺柱9相匹
    配的四个通孔,所述的四个通孔位于动板3的正上方,所述的四个双头螺柱9
    的下端分别穿过相对应的四个通孔连接在动板3的顶部,所述的四个双头螺柱9
    的上端都连接有锁紧螺母10和调节螺母11,所述的锁紧螺母10与顶板2的底
    面相接触,所述的调节螺母11与顶板2的顶面相接触,所述的双头螺柱9的上
    端为梯形螺纹,所述的双头螺柱9的下端为三角形螺纹。当需要对动板3的高
    度进行调节,先松开四个双头螺柱9下方的锁紧螺母10,然后微旋双头螺柱9
    上方的调节螺母11,提升动板3以改变缝隙的大小,用深度测量仪测量调节后
    的高度,达到实验要求的缝隙高度后,旋紧锁紧螺母10;本设计实现了在一套
    装置上可做不同缝隙大小的液体泄漏实验的功能;并且本发明使用的是加工精
    度较高的双头螺柱,一端为梯形螺纹,用于调节缝隙大??;另一端为三角形螺
    纹,用于连接动板。为了避免动板的受力不均导致缝隙高度误差,在装置上均
    匀安装了四副双头螺柱,并使用一种高精度的深度测量仪进行缝隙大小的测量,
    使缝隙高度调节达到了0.01mm的精度。

    如图2和图3所示的双作用柱塞泵4包括壳体、柱塞12、小球13和大球
    14,所述的柱塞12的上端与油缸7相连,所述的柱塞12的下端伸入至壳体内,
    所述的位于壳体内的柱塞12的一段其外侧壁与壳体之间形成流通液体的上腔
    15,所述的柱塞12的下端与壳体之间形成流通液体的下腔16,所述的壳体的底
    部开设有吸液口17,所述的吸液口17与下腔16相连通,所述的壳体的一侧开
    设有出液口18,所述的出液口18与上腔15相连通,所述的柱塞12的下端内还
    开设有输送通道19和输送室20,所述的下腔16依次通过输送通道19和输送室
    20与上腔15相连通,所述的小球13活动连接在输送室20内,所述的大球14
    活动连接在下腔16内,所述的吸液口17通过抽液管与储液箱相连通,所述的
    出液口18通过进液管道与底板1的进液孔1-1相连通;所述的小球13的直径
    大于输送通道19的直径,柱塞12在上升的过程中输送通道19通过小球13进
    行堵塞,所述的大球14的直径大于吸液口17的直径,柱塞12在下降的过程中
    吸液口17通过大球14进行堵塞。在利用双作用柱塞泵4对定量测定装置泵出
    液体时,柱塞12上行,小球13堵塞输送通道19将上腔15剩余液体排出,同
    时下腔16容积增大,大气作用下,从吸液口17吸入液体;柱塞12下行,大球
    14堵塞吸液口17,下腔16有液体推开小球13从上腔15排出,并剩余部分在
    上腔,以此往复完成对缝隙间液体泄漏量的测量。

    如图3所示的油缸驱动系统包括油箱、油泵21、溢流阀22、第一节流阀23、
    第一压力表24和换向阀25,所述的油泵21通过抽油管道与油箱相连,所述的
    抽油管道上安装有滤油器26,所述的油泵21通过输油管道与油缸7相连,所述
    的溢流阀22、第一节流阀23、第一压力表24和换向阀25分别安装在输油管道
    上。本设计通过油泵21把油箱内油向油缸7输送,从而给油缸7提供动力,并
    且本发明通过溢流阀22对压力进行调节,通过第一节流阀23对流量进行调节,
    并通过换向阀25使油缸7进行往复运动,从而满足实验所需条件。

    如图3所示的储液箱与温度控制器29相连,本设计通过设置的专用加温装
    置对实验需要的液体温度进行调节,从而改变其粘度,使液体达到所需的实验
    标准。本发明在液体输送管路中设置了专用加温装置,可输送不同粘度的液体,
    满足不同粘度的流体在平行平板缝隙间泄漏的定量测量。

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    一种 平行 平板 缝隙 流体 泄漏 定量 测定 装置
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