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申请/专利权人：湖北民族学院;湖北科蓝科技有限公司

摘要：本发明提供了一种蒸汽射流温度分布的测量装置，属于检测装置技术领域。它解决了现有的测量装置无法有效测量蒸汽射流温度分布的问题。本蒸汽射流温度分布的测量装置，包括安装基板和设于安装基板上的用于固定喷嘴的固定支架，喷嘴喷出流体的射流范围内设有若干组沿射流方向依次设置的定位点组，每个定位点组至少由一个空间定位点构成，安装基板上设有用于测量各定位点组内的各空间定位点处流体温度的测量组件。本发明具有结构简单、设计合理、能有效测量蒸汽射流的温度分布，测量效果好等优点。

主权项：1.一种蒸汽射流温度分布的测量装置，包括安装基板（1）和设于安装基板（1）上的用于固定喷嘴的固定支架（2），其特征在于，所述喷嘴喷出流体的射流范围内设有若干组沿射流方向依次设置的定位点组，每个定位点组至少由一个空间定位点构成，所述的安装基板（1）上设有用于测量各定位点组内的各空间定位点处流体温度的测量组件；所述安装基板（1）的上方设有若干与定位点组数量相等且一一对应设置的细环（3），若干所述细环（3）的直径沿射流方向逐渐增加，两相邻细环（3）之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数分布，每个细环（3）上具有至少一个沿射流方向延伸的小孔（4），每个小孔（4）对应一个空间定位点。

全文数据：蒸汽射流温度分布的测量装置技术领域[0001]本发明属于检测装置技术领域，涉及一种温度的测量装置，特别是一种蒸汽射流温度分布的测量装置。背景技术[0002]蒸汽清洗设备，又名饱和蒸汽清洗机，是利用饱和蒸汽的高温和外加高压，清洗零件表面的油渍污物，并将其汽化蒸发的一种清洗设备。在实际使用时，发现在不同喷嘴角度及不同喷射距离时，清理效果差异巨大。为了研究不同喷嘴角度及蒸汽射流温度的影响规律，需要得到以喷嘴为顶点，喷射形状为圆锥体范围内蒸汽温度的空间分布。目前缺乏一种能有效定位测量点位置及测得射流空间温度分布的装置。发明内容[0003]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能有效测量射流空间温度分布的蒸汽射流温度分布的测量装置。[0004]本发明的目的可通过下列技术方案来实现：[0005]蒸汽射流温度分布的测量装置，包括安装基板和设于安装基板上的用于固定喷嘴的固定支架，其特征在于，所述喷嘴喷出流体的射流范围内设有若干组沿射流方向依次设置的定位点组，每个定位点组至少由一个空间定位点构成，所述的安装基板上设有用于测量各定位点组内的各空间定位点处流体温度的测量组件。[0006]采用发散型喷嘴，所喷射出的流体蒸汽呈圆锥形，通过测得各空间定位点处蒸汽的温度以获得蒸汽的射流温度分布，以此来检验不同喷嘴喷射角度对温度分布的影响，对喷嘴设计及清洗效果的优化提供实验数据。[0007]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述安装基板的上方设有若干与定位点组数量相等且一一对应设置的细环，若干所述细环的直径沿射流方向逐渐增加，每个细环上具有至少一个沿射流方向延伸的小孔，每个小孔对应一个空间定位点，所述的安装基板上设有用于支撑若干细环的支撑结构。[0008]在整个测量装置的设计中，关键是确定空间定位点（测量点）的坐标分布，通过若干细环的轴向安装及细环的径向位置来定位测量位置。喷嘴的中轴线与安装基板平行，若干细环沿喷嘴的中轴线同轴设置。通过在细环上设置小孔来确定空间定位点，检测时将测量组件对准小孔来检测当前位置的流体温度。[0009]喷头喷出的蒸汽进入到小孔内，由小孔的另一端流出，测量其温度时将测量组件对准小孔的出口，即可测出蒸汽的温度。[0010]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的细环为2-15个。[0011]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的细环为12个，两相邻细环之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数分布。由于流体的温度衰减不是线性的，为了保证在测量时不会遗漏重要位置，沿着流体的射流方向，两相邻细环之间的距离依次为1.00、1.25、1.60、2.00、2.50、3.15、4.00、5.00、6.30、8.00和10.00;或者为1?10优先系数的正数倍，如2.00、2_50、3.20、4.00、5.00、6.30、8.00、10.00、12.60、16.00和20.00，单位为厘米，对于小型喷头，单位可以是毫米。[0012]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的细环为12个且呈等距分布。[0013]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，每个所述细环上的小孔为2-20个且均匀分布。细环上小孔的数量可随意分布，例如离喷头较近的细环上小孔的数量要少于离喷头较远的细环上小孔的数量;或者各细环上的小孔数量相等。[0014]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的支撑结构包括两根分别位于细环两侧的横杆和用于支撑横杆的立杆，若干所述的细环固定在两横杆上，所述的立杆为四根且下端垂直固连在安装基板上，其中两根立杆的上端分别与其中一个横杆的两端固连，另外两根立杆的上端分别与另一横杆的两端固连。两根横杆与安装基板平行，能进一步提闻各细环的稳定性。[0015]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的测量组件包括设于安装基板上的伸缩杆和设于伸缩杆上的温度传感器，所述的伸缩杆与安装基板之间设有导向结构。[0016]采用数据采集系统自动记录并保存温度传感器所测得的温度数据，具体的，将温度传感器与数据采集系统连接，通过温度传感器采集空间定位点处蒸汽的温度数据，传输到数据显示终端，等空间定位点数据稳定后进行温度数据记录，为后续研宄的数据处理提供数据流。为了实现伸缩杆的伸缩，可在伸缩杆内部设置齿轮与齿条结构，保证伸缩杆的伸缩精度，同时提尚稳定性。[0017]在上述的蒸汽射流温度分布的测量装置中，所述的导向结构包括两个设于安装基板上的相互平行的导轨一和跨设于两导轨一上的导轨二，每个导轨一上均设有一个滑块一，所述导轨二的两端分别连接于与之对应的滑块一上，所述的导轨二上设有滑块二，所述伸缩杆的下端与滑块二固连。两个导轨一沿喷嘴的轴向延伸且位于若干细环的正下方，两个导轨一之间的距离大于等于最大细环的外径。导轨二与导轨一垂直，通过移动导轨一和伸缩杆可改变温度传感器X轴与Y轴的位置，通过伸缩杆的伸缩可改变温度传感器Z轴的位置，使温度传感器能运动到各空间定位点处。[0018]测试时，确保试验场地温度、湿度等环境条件保持恒定，风速为零，尽量减少对温度场的影响。细环沿射流方向按照A1、A2、A3…的方式编排，每个细环上的小孔按a、b、c…进行编排，如第一个细环上的第一个小孔为Ala，第一个细环上的第二哥小孔为Alb，第六个细环上的第六个小孔为A6f。当一个细环上的所有小孔处的温度测量完毕后，再进入下一细环上各小孔的测量，其具体测量方法如下：[0019]①将伸缩杆移动到细环A1与细环A2之间并进行固定，调节伸缩杆的高度，使温度传感器与小孔Ala对正，进行温度测量，通过数据采集系统记录数据;一个细环上的所有小孔测试并记录好数据后，按照△1，2、八3〜的顺序依次开始测温试验。[0020]②选取喷射角度不同的几组喷嘴进行试验，试验过程同第①步，在第①步所得的数据分析后得出最优细环;根据喷嘴喷射角度不同依次记录数据并绘制相关的等温线图，在根据相关资料及数据处理得出最优的喷嘴喷流角度。[0021]③根据上述试验提供的数据及分析结果，使喷嘴喷流角度和蒸汽喷射距离的选择有一定的数据分析基础，使蒸汽清洗机的清洗效果得到优化。[0022]与现有技术相比，本蒸汽射流温度分布的测量装置具有以下优点：通过设置若干细环，并在细环上设置若干小孔来实现蒸汽射流温度空间分布的测量，并在数据采集系统内记录数据及的到等温线图，便于准确筛选合适的喷嘴;其结构简单，采用一个温度传感器能有效节约测量成本，测量效果好;通过导轨一、导轨二和伸缩杆能使温度传感器到达任何想要测试的位置，便捷、快速、稳定。附图说明[0023]图1是本发明提供的实施例一的结构示意图。[0024]图2是本发明提供的实施例一的侧视图。[0025]图中，1、安装基板;2、固定支架;3、细环;4、小孔;5、横杆;6、立杆;7、伸缩杆;8、导轨一;9、导轨二。具体实施方式[0026]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。[0027]实施例一[0028]如图1所示的蒸汽射流温度分布的测量装置，包括安装基板1和设于安装基板1上的用于固定喷嘴的固定支架2，喷嘴喷出流体的射流范围内设有若干组沿射流方向依次设置的定位点组，每个定位点组至少由一个空间定位点构成，安装基板1上设有用于测量各定位点组内的各空间定位点处流体温度的测量组件。[0029]本实施例中采用发散型喷嘴，所喷射出的蒸汽呈圆锥形，通过测得各空间定位点处蒸汽的温度以获得蒸汽的射流温度分布，以此来检验不同喷嘴喷射角度对温度分布的影响，对喷嘴设计及清洗效果的优化提供实验数据。通过设置多个定位点组，依次来检验不同距离对温度分布的影响。[0030]如图1所示，在安装基板1的上方设有若千与定位点组数量相等且一一对应设置的细环3,若干细环3的直径沿射流方向逐渐增加，每个细环3上具有至少一个沿射流方向延伸的小孔4,每个小孔4对应一个空间定位点，安装基板1上设有用于支撑若干细环3的支撑结构。本实施例中，为了使细环3对射流蒸汽不产生影响，应当将细环3设置得较细，同时为了便于小孔4的设置，如图1所示，在细环3上设置多个均布的微环，由微环围成的空间为小孔4,其中微环的轴线与细环3的轴线平行。由喷头喷出的蒸汽进入到小孔4内，由小孔4的另一端流出，测量其温度时将测量组件对准小孔4的出口，即可测出蒸汽的温度。[0031]在整个测量装置的设计中，关键是确定空间定位点即测量点的坐标分布，通过若干细环3的轴向安装及细环3的径向位置来定位测量位置。喷嘴的中轴线与安装基板1平行，若干细环3沿喷嘴的中轴线同轴设置。通过在细环3上设置小孔4来确定空间定位点，检测时将测量组件对准小孔4来检测当前位置的流体温度。[0032]可根据实际情况，确定细环3为2_15个。[0033]本实施例中，如图2所示，细环3为12个，两相邻细环3之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数分布。细环3沿射流方向按照A1、A2、A3…A12的方式编排，每个细环3上的小孔4按a、b、c…进行编排，由于流体的温度衰减不是线性的，为了保证在测量时不会遗漏重要位置，设置A1与A2之间的距离为lcm，A2与A3之间的距_为1_25cm，A3与A4之间的为1.6〇11，44与八5之间的距离为2〇11，六5与六6之间的距离为2.5£；11136与八7之间的距禺为3.15cm，A7与A8之间的距离为4cm，A8与A9之间的距离为5cm，A9与A10之间的距离为6•3cm，A10与All之间的距离为8〇11311与八12之间的距离为1〇〇11。[0034]如图1所示，在A1〜A10的细环3上均匀设置6个小孔4,在All〜A12的细环3上均句设置10个小孔4。_[0035]如图1所示，支撑结构包括两根分别位于细环3两侧的横杆5和用于支撑横杆5的立杆6,若干细环3固定在两横杆5上，立杆6为四根且下端垂直固连在安装基板1上，其中两根立杆6的上端分别与其中一个横杆5的两端固连，另外两根立杆6的上端分别与另一横杆5的两端固连，如图2所示，两根横杆5与安装基板1平行，能进一步提高各细环3的稳定性。[0036]如图1所示，测量组件包括设于安装基板1上的伸缩杆7和设于伸缩杆7上的温度传感器，伸缩杆7与安装基板1之间设有导向结构。将温度传感器与数据采集系统连接，通过温度传感器采集空间定位点处蒸汽的温度数据，传输到数据显示终端，等空间定位点数据稳定后进行温度数据记录，为后续研究的数据处理提供数据流。为了实现伸缩杆7的伸缩，可在伸缩杆7内部设置齿轮与齿条结构，保证伸缩杆7的伸缩精度，同时提高稳定性。[0037]如图1所示，导向结构包括两个设于安装基板1上的相互平行的导轨一8和跨设于两导轨一8上的导轨二9,每个导轨一8上均设有一个滑块一，导轨二9的两端分别连接于与之对应的滑块一上，导轨二9上设有滑块二，伸缩杆7的下端与滑块二固连。两个导轨一8沿喷嘴的轴向延伸且位于若干细环3的正下方，两个导轨一8之间的距离大于等于最大细环3的外径。导轨二9与导轨一8垂直，通过移动导轨一8和伸缩杆7可改变温度传感器X轴与Y轴的位置，通过伸缩杆7的伸缩可改变温度传感器Z轴的位置，使温度传感器能运动到各空间定位点处。[0038]测试时，确保试验场地温度、湿度等环境条件保持恒定，风速为零，尽量减少对温度场的影响。当一个细环3上的所有小孔4处的温度测量完毕后，再进入下一细环3上各小孔4的测量，其具体测量方法如下：[0039]①将伸缩杆7移动到细环3A1与细环M2之间并进行固定，调节伸缩杆7的高度，使温度传感器与小孔4Ala对正，进行温度测量，通过数据采集系统记录数据，随后进行Alb、八1〇^1€1^16^^的小孔4进行温度测量并记录数据;一个细环3上的所有小孔4测试并记录好数据后，按照A1、A2、A3…的顺序依次对各细环3上的各小孔4进行测温试验。[0040]②选取喷射角度不同的几组喷嘴进行试验，试验过程同第①步，在第①步所得的数据分析后得出最优细环3;根据喷嘴喷射角度不同依次记录数据并绘制相关的等温线图，在根据相关资料及数据处理得出最优的喷嘴喷流角度。[0041]③根据上述试验提供的数据及分析结果，使喷嘴喷流角度和蒸汽喷射距离的选择有一定的数据分析基础，使蒸汽清洗机的清洗效果得到优化。[0042]实施例二[0043]本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，本实施例中，细环3为12个且为等距分布，即A1与A2之间的距离为L，那么A2与A3、A3与A4、A4与A5、A5与A6、A6与A7、A7与A8、A8与A9、A9与A10、A10与411、411与412之间的距离均为[。[0044]实施例三[0045]本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相问，不同的地方在亍，湖外3万12个，两相邻细环3之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数的正数倍分布，即M与A2之间的距离为2cm，A2与A3之间的距离为2.5cm，A3与A4之间的距尚为3•2cm，A4与A5之间的距离为4cm，A5与A6之间的距离为5cm，A6与A7之间的距离为6.3cm，A7与A8之间的距离为8；111，48与々9之间的距离为10〇111，49与410之间的距离为12.6〇111410与六11之间的距离为16〇11，411与412之间的距离为20〇11〇[0046]实施例四[0047]本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，主要用于测量由小型或微型喷头喷出蒸汽的温度分布。具体的，细环3为12个，两相邻细环3之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数分布，沿着流体的射流方向，两相邻细环3之间的距离依次为1_00、1_25、1_60、2.00、2.50、3_15、4_00、5.00、6_30、8_00和10.00;或者为則0优先系数的正数倍，如2_00、2.50、3.20、4.00、5_00、6.30、8.00、10_00、12_60、16.00和20.00，单位为毫米。[0048]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

权利要求：1.一种蒸汽射流温度分布的测量装置，包括安装基板（1和设于安装基板（1上的用于固定喷嘴的固定支架2，其特征在于，所述喷嘴喷出流体的射流范围内设有若干组沿射流方向依次设置的定位点组，每个定位点组至少由一个空间定位点构成，所述的安装基板1上设有用于测量各定位点组内的各空间定位点处流体温度的测量组件。2.根据权利要求1所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述安装基板1的上方设有若干与定位点组数量相等且一一对应设置的细环3，若干所述细环3的直径沿射流方向逐渐增加，每个细环3上具有至少一个沿射流方向延伸的小孔4，每个小孔4对应一个空间定位点，所述的安装基板（1上设有用于支撑若干细环3的支撑结构。3.根据权利要求2所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的细环3为2-15个。4.根据权利要求3所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的细环3为12个，两相邻细环3之间的距离沿喷嘴的射流方向呈R10优先系数分布。5.根据权利要求3所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的细环3为12个且呈等距分布。6.根据权利要求4或5所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，每个所述细环3上的小孔4为2-20个且均匀分布。7.根据权利要求2所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的支撑结构包括两根分别位于细环⑶两侧的横杆⑸和用于支撑横杆⑸的立杆6，若干所述的细环3固定在两横杆⑸上，所述的立杆6为四根且下端垂直固连在安装基板1上，其中两根立杆6的上端分别与其中一个横杆5的两端固连，另外两根立杆6的上端分别与另一横杆⑸的两端固连。8.根据权利要求1或2或3或7所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的测量组件包括设于安装基板（1上的伸缩杆7和设于伸缩杆7上的温度传感器，所述的伸缩杆7与安装基板1之间设有导向结构。9.根据权利要求8所述的蒸汽射流温度分布的测量装置，其特征在于，所述的导向结构包括两个设于安装基板（1上的相互平行的导轨一8和跨设于两导轨一8上的导轨二9，每个导轨一⑻上均设有一个滑块一，所述导轨二9的两端分别连接于与之对应的滑块一上，所述的导轨二⑼上设有滑块二，所述伸缩杆7的下端与滑块二固连。

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