一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，包括一個壁面為中空結(jié)構(gòu)的圓柱管，圓柱管的內(nèi)部為一個柱形的介質(zhì)填充空間，在圓柱管的壁面上還設(shè)置有一個傳感器固定機(jī)構(gòu)，傳感器固定機(jī)構(gòu)包括一個貫穿圓柱管中空壁面的傳感器基座，傳感器基座內(nèi)設(shè)置有一個傳感器安裝孔，傳感器固接在傳感器安裝孔內(nèi)；由于采用透明有機(jī)玻璃嵌套制作中空層作為絕熱層，克服了傳統(tǒng)采用保溫材料包裹形成絕熱邊界的缺點(diǎn)，避免了包裹不嚴(yán)密帶來的人為誤差；水、氣分離密封結(jié)構(gòu)克服了傳統(tǒng)傳感器使用時的密封、可拆卸和更換問題，實現(xiàn)了模型的重復(fù)利用。
【專利說明】
一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，尤其是一種溫度傳感器多點(diǎn)布置，隨時拆卸、壁面中空絕熱的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)研究領(lǐng)域，物理模型試驗通常涉及到一維介質(zhì)空間的溫度場時空變化規(guī)律的監(jiān)測，一維對流-彌散傳熱物理模型要求側(cè)向空間無溫度傳遞，即滿足絕熱邊界條件，另外，溫度場的時空監(jiān)測要求布置多測點(diǎn)同步監(jiān)測，然而，中空絕熱邊界條件的控制并非難點(diǎn)，但同時需要滿足中空柱側(cè)向傳感器可拆卸布置，且達(dá)到水、氣分離密封成為研究的重點(diǎn)。
[0003]而傳統(tǒng)的隔熱方案一般是采用隔熱材料對實驗砂柱進(jìn)行包裹，此種隔熱方案很容易導(dǎo)致砂柱邊緣的熱阻不統(tǒng)一，包裹如果不嚴(yán)密，很容易產(chǎn)生較大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:研制出一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，解決一維對流-彌散傳熱物理模型一維邊界的絕熱問題以及如何設(shè)計水、氣分離密封結(jié)構(gòu)實現(xiàn)傳感器的密封、可拆卸和更換問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，包括一個壁面為中空結(jié)構(gòu)的圓柱管，圓柱管的內(nèi)部為一個柱形的介質(zhì)填充空間，在所述圓柱管的壁面上還設(shè)置有一個傳感器固定機(jī)構(gòu)，所述傳感器固定機(jī)構(gòu)包括一個貫穿圓柱管中空壁面的傳感器基座，所述傳感器基座內(nèi)設(shè)置有一個傳感器安裝孔，所述傳感器固接在傳感器安裝孔內(nèi)。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述傳感器安裝座為圓柱狀。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，在所述傳感器安裝座對應(yīng)圓柱管外壁面一側(cè)的端部上設(shè)置有一個環(huán)形的限位塊，所述傳感器安裝座通過前述的限位塊進(jìn)行限位，防止傳感器掉入到介質(zhì)填充空間內(nèi)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，在所述圓柱管的外壁面上設(shè)置有一個與所述限位塊對應(yīng)的限位槽，所述限位塊鑲嵌在限位槽內(nèi)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，在所述傳感器安裝孔對應(yīng)限位塊一側(cè)的端部設(shè)置有一個用于提高傳感器外壁與傳感器固定孔內(nèi)壁之間摩擦力的襯套。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述圓柱管包括一個圓柱外管和一個圓柱內(nèi)管，所述圓柱外管和圓柱內(nèi)管之間設(shè)置有至少一對密封環(huán)，所述密封環(huán)與圓柱外管內(nèi)壁、圓柱內(nèi)管外壁之間構(gòu)成一個中空空腔。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述圓柱外管和圓柱內(nèi)管采用有機(jī)玻璃制成。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
由于采用透明有機(jī)玻璃嵌套制作中空層作為絕熱層，克服了傳統(tǒng)采用保溫材料包裹形成絕熱邊界的缺點(diǎn)，避免了包裹不嚴(yán)密帶來的人為誤差，另外，透明有機(jī)玻璃增強(qiáng)了物理模型可視化效果;水、氣分離密封結(jié)構(gòu)克服了傳統(tǒng)傳感器使用時的密封、可拆卸和更換問題，實現(xiàn)了模型的重復(fù)利用。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是與本發(fā)明配套的瞬時導(dǎo)流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、密封圈A;2、密封圈B;3、密封圈C;4:密封圈D;5:水箱底板;6:閥座；7:導(dǎo)套;8:壓環(huán)；9:閥桿；10:伸縮套管；11:滑杠；12:介質(zhì)填充空間；13:外圓柱管；14:內(nèi)圓柱管；15:傳感器基座；16、密封圈E; 17:密封圈F; 18:襯套；19:傳感器;20、密封環(huán);21:環(huán)形中空空間。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明為一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其包括一個外圓柱管13和一個內(nèi)圓柱管14，外圓柱管13和內(nèi)圓柱管14的端部之間通過密封環(huán)20密封連接，使得外圓柱管13和內(nèi)圓柱管14之間構(gòu)成一個隔熱的環(huán)形中空空間21，內(nèi)圓柱管14中部為一個介質(zhì)填充空間，為了保證較低的實驗成本，在環(huán)形中空空間21內(nèi)填充有空氣，同時傳感器基座15貫穿外圓柱管13和內(nèi)圓柱管14，在傳感器基座15的內(nèi)部設(shè)置有一個傳感器固定孔，在傳感器固定孔對應(yīng)外圓柱管13的一端設(shè)置有一個半封閉的環(huán)形凹槽用于安裝襯套18，傳感器19與傳感器固定孔之間通過襯套18實現(xiàn)壓緊固定；同時在傳感器基座15的外壁對應(yīng)外圓柱管13的位置設(shè)置有環(huán)形的限位塊，所述傳感器安裝座通過前述的限位塊進(jìn)行限位，在外圓柱管13的壁面上設(shè)置有一個與限位塊對應(yīng)的限位槽，限位塊鑲嵌在限位槽內(nèi)；同時，襯套18與環(huán)形凹槽的端部之間設(shè)置有密封圈F17，限位槽底部與限位塊之間設(shè)置有密封圈E16，以保證傳感器基座15的固定位置的水氣隔離，保證實現(xiàn)效果。
[0018]傳感器基座15、襯套18采用四氟材料制造;密封圈E16、密封圈F17采用硅橡膠制造，傳感器19采用不銹鋼制造，介質(zhì)填充空間9內(nèi)填充多孔材料。
[0019]在使用時，如圖2所示，與結(jié)構(gòu)配套的，在本中空絕熱裝置上部設(shè)置有一個瞬時導(dǎo)流控制裝置，包括密封圈Al、密封圈B2、密封圈C3、密封圈D4、水箱底板5、閥座6、導(dǎo)套7、壓環(huán)
8、閥桿9、伸縮套管1、滑杠11、介質(zhì)填充空間12。密封圈Al設(shè)置在閥座6與水箱底板5接觸的內(nèi)側(cè)，起阻水密封作用；密封圈B2設(shè)置在閥座6底端，與閥桿9上的封堵塊接觸實現(xiàn)阻水密封;密封圈C3設(shè)置在閥座6下端壁面，與伸縮套管10接觸阻水密封;密封圈D4設(shè)置在壓縮伸縮套10底面的凹槽處，與介質(zhì)填充空間12接觸阻水密封;水箱底板5固定閥座6;閥座6內(nèi)部為導(dǎo)流空腔，內(nèi)部水體與水箱一致;導(dǎo)套7控制閥桿豎直運(yùn)動，在滑杠11上設(shè)置有導(dǎo)槽，在所述導(dǎo)槽內(nèi)設(shè)置有一個與過水管路封堵機(jī)構(gòu)連接的滑塊，導(dǎo)槽為階梯狀，閥門的開度由導(dǎo)槽控制，同時，為了保證穩(wěn)定性，在滑杠11上還設(shè)置有輔助導(dǎo)槽，輔助導(dǎo)槽的軸線為直線狀，在輔助導(dǎo)槽內(nèi)設(shè)置有一個輔助滑塊，輔助滑塊與滑塊的運(yùn)動軌跡不同，其沿輔助導(dǎo)槽作直線移動，從而保證滑杠11不會發(fā)生上下的抖動;壓環(huán)8與閥座6上環(huán)形的凸起配合可以實現(xiàn)閥座6與水箱底板5的固定，閥桿9上下移動控制水流的啟閉；伸縮套管10通過螺紋上下旋轉(zhuǎn)控制與下端介質(zhì)填充空間連通，實現(xiàn)泄流；
利用瞬時導(dǎo)流裝置前，首先通過旋轉(zhuǎn)壓縮伸縮套10與介質(zhì)填充空間12接觸并進(jìn)行壓緊密封操作，控制水箱內(nèi)水體，通過傳感器，在實現(xiàn)定濃度、定溫度、定壓力等瞬時邊界條件后，啟動滑杠U，將閥桿9瞬時豎直提起，實現(xiàn)控制水體與試驗介質(zhì)的接觸，試驗結(jié)束后，啟動滑杠U，將閥桿9瞬時豎直放下，實現(xiàn)控制水體與試驗介質(zhì)的封閉，從而達(dá)到恒定邊界條件的控制。
[0020]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:包括一個壁面為中空結(jié)構(gòu)的圓柱管，圓柱管的內(nèi)部為一個柱形的介質(zhì)填充空間，在所述圓柱管的壁面上還設(shè)置有一個傳感器固定機(jī)構(gòu)，所述傳感器固定機(jī)構(gòu)包括一個貫穿圓柱管中空壁面的傳感器基座，所述傳感器基座內(nèi)設(shè)置有一個傳感器安裝孔，所述傳感器固接在傳感器安裝孔內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:所述傳感器安裝座為圓柱狀。3.如權(quán)利要求2所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:在所述傳感器安裝座對應(yīng)圓柱管外壁面一側(cè)的端部上設(shè)置有一個環(huán)形的限位塊，所述傳感器安裝座通過前述的限位塊進(jìn)行限位，防止傳感器掉入到介質(zhì)填充空間內(nèi)。4.如權(quán)利要求3所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:在所述圓柱管的外壁面上設(shè)置有一個與所述限位塊對應(yīng)的限位槽，所述限位塊鑲嵌在限位槽內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:在所述傳感器安裝孔對應(yīng)限位塊一側(cè)的端部設(shè)置有一個用于提高傳感器外壁與傳感器固定孔內(nèi)壁之間摩擦力的襯套。6.如權(quán)利要求1所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:所述圓柱管包括一個圓柱外管和一個圓柱內(nèi)管，所述圓柱外管和圓柱內(nèi)管之間設(shè)置有至少一對密封環(huán)，所述密封環(huán)與圓柱外管內(nèi)壁、圓柱內(nèi)管外壁之間構(gòu)成一個中空空腔。7.如權(quán)利要求6所述的一種具有可拆卸式傳感器結(jié)構(gòu)的中空絕熱裝置，其特征是:所述圓柱外管和圓柱內(nèi)管采用有機(jī)玻璃制成。
【文檔編號】F16L59/07GK105953032SQ201610424417
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】劉國慶, 吳時強(qiáng), 范子武, 謝忱, 烏景秀, 柳楊, 楊暢, 黎東洲, 楊帆
【申請人】水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院