[其他]空心桿應變絲束式流連探針

無效

• 申請號: 86209021
• 申請日: 1986-11-11
• 公開（公告）號: CN86209021U
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 王子延
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01P5/02
• 分類號: G01P5/02;G01F1/20
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 陳國翔

本實用新型屬于非電量電測裝置。

目前采用應變元件檢測在流體中彈性件變形的方法來測量流體的流速或流量，歸納起來有以下幾種：

（1）靶式流量計，它的主體是一個園盤形靶，流體流動時，流動質點沖擊在靶上，使靶產生位移，這個位移反應了流量的大小，位移的大小可通過差動變壓器測出（見“流量計”，劉欣榮編著，1984年）

（2）動壓板式流速傳感器，它由動壓板，連桿，彈性板和應變片等構成，彈性板根部粘貼有應變片，通過連桿與動壓板聯接在一起，流體作用于動壓板使彈性板變形，通過應變片測出這種變形求得流速（見J。Roedig，F。alud “Some Contribution to Experime－ntal Conbustioh Research”，the Institution of Mechanical Engineors，Proceedings 1969－1970，vOL，148，Part 3J）。

（3）曳力片式流量計，它是一個懸漂桿件，其一端固定有曳力片并置于流場中，另一端張緊一弦，通過檢測弦的張力測量流體作用于曳力片上的力，從而換算出流速（見美國專利US4291583）

（4）低摩阻流量計，桿件上布置一曳力片，流體的流動使桿件推動一對彈性體并使之變形，由檢測器測出該變形，實現對流體流量的測量（見聯邦德國專利DE3101072）。

上述測量裝置存在的主要問題是：（1）幾何尺寸大，對流體的干擾也大；幾何尺寸大的一個重要原因是應變元件的尺寸大；（2）由于幾何尺寸大，流體流過測量裝置處的雷諾數就高，因此對阻力系數的上限流速就低；（3）測量裝置的固有頻率很低，因而不能用來測量動態流速；（4）彈性件處于被測流場中，受到流體的作用，測量精度易受流速梯度和和流束方向的影響。

本實用新型的目的是為了解決上述問題，提出了一種測量流體速度和流量的空心桿應變絲束式流速探針。

圖1是這種空心桿應變絲束式流速探針的結構示意圖。圖中（1）是曳力片，（2）是空心彈性桿件，（3）、（4）是應變絲束，（5）是臺座，（6）是應變絲束的引線，（7）是套管。

本實用新型的技術特征是，用特制的應變絲束（3）和（4）代替通常使用的應變片，采用空心的彈性桿件（2），使整體測量裝置小型化，提高了測量裝置的固有頻率（一般可達千赫級）；采用套管（7），使流體僅作用于曳力片（1）上，消除了流體對彈性桿件（2）的作用力，提高了測量精度。

所述的特制應變絲束由絕緣電阻絲分層緊密排列而成，其排列方式如圖2所示（為說明排繞方式，圖中應變絲間距與絲徑不成比例），應變絲之間用粘結劑粘結，形成一完整的應變絲束。這種應變元件不需紙基或膠基襯底，而是直接粘貼在變形體上。

本實用新型的整體結構是（見圖1），彈性桿件（2）的一端固定在臺座（5）內，園形或正方形的曳力片（1）固定其另一端，應變絲束（3）和（4）對稱地粘貼在其近臺座（5）的端處，應變絲束的引線由臺座的二個小孔引出并用粘結劑將小孔封閉，然后將臺座（5）固定于套管（7）內。

實施例：

本實施例結構如圖1所示。其中套管（7）為外徑3毫米的不銹鋼管，長200毫米；空心彈性桿件（2）為外徑0.5毫米、壁厚0.10毫米的不銹鋼管，長20毫米；曳力片（1）為邊長2.5毫米的正方形；應變絲束（3）和（4）采用直徑為0.02毫米的絕緣電阻絲，電阻值為90歐姆，往復密排繞二層，制成后應變絲束的尺寸為寬0.15毫米，長3毫米；臺座（5）由黃銅制成，直徑2.5毫米。