專利名稱：一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片流通能力測量裝置，特別涉及了一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置。
背景技術(shù)：
在渦輪發(fā)動機(jī)空心渦輪葉片的設(shè)計、研究和生產(chǎn)中，常利用水流對其內(nèi)部通道的流通能力進(jìn)行檢測，用于評估空心結(jié)構(gòu)的設(shè)計和加工質(zhì)量，并可以以此估算葉片綜合冷卻效果。目前已有的方法和其基本原理是測量特定供水壓力條件下的通過葉片的水流量大小，以該水流量值作為評價葉片空心結(jié)構(gòu)的流通能力。由于該方法的主要的技術(shù)特征是 “葉片入口水壓為特定值”，因此可將其簡稱為“定壓法”。首先利用水泵將水從水槽中吸出通過夾具及接嘴注入空心葉片，然后利用一個或多個閥門的調(diào)節(jié)使空心葉片通道入口供水壓力達(dá)到且穩(wěn)定在特定值，并使用水壓計測量之，同時使用流量計測量得到通過葉片通道的水流量(kg/s或m3/S)，可將流出葉片的水回收至水槽進(jìn)行循環(huán)利用。在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)該方法主要存在如下缺點設(shè)備昂貴該方法需要輸出壓力和流量穩(wěn)定且可微調(diào)的水泵，以及測量精度較高且易于讀取數(shù)值(例如數(shù)字式)的水壓計和流量計，有些條件下還需要可自動化控制的閥門，這些均需要較高的一次性設(shè)備資金投入和維護(hù)費用，另外還需要消耗大量的電能；可操作性差為了使葉片入口水壓盡可能準(zhǔn)確的保持在特定值，測量中需要操作者同時且多次反復(fù)調(diào)節(jié)水泵功率和多個閥門的開合，以及對流量計、水壓計進(jìn)行讀數(shù)和監(jiān)視。并且需要多次處理復(fù)雜管路中的漏水問題，導(dǎo)致完成測量需周期較長。應(yīng)用范圍窄由于該方法所用的設(shè)備較多，并且部分設(shè)備(如水泵)需要固定安裝，因此只能在固定場所使用，無法滿足在機(jī)場、發(fā)動機(jī)試車臺等地進(jìn)行臨時檢測的需求；精度低；該方法中主要測量的物理量為壓力和流量，相對于長度和時間等物理量來說，其測量精度較低，或者說達(dá)到同樣精度的測量所需的代價更高；重復(fù)性差由于該方法中的特定葉片入口水壓需要較多的設(shè)備來提供和大量的人工干預(yù)，因此重復(fù)性較難保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了降低成本和能源消耗同時提高測量精度，特提供了一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置。本發(fā)明提供了一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，其特征在于所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置包括上水槽1，液位傳感器2，計時器3，閥門4，夾具及接嘴5 ；其中兩個液位傳感器2安裝在上水槽1上，液位傳感器2分別與計時器3連接， 閥門4安裝在上水槽1下面的水管上部，水管的下端與夾具及接嘴5連接，葉片6固定在夾具及接嘴5上。所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括下水槽7，下水槽7對應(yīng)安裝在葉片6的下方的位置。所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括固定支架，上水槽1固定安裝在支架上。通過測量標(biāo)準(zhǔn)容量和高度差的水在重力作用下流經(jīng)渦輪葉片空心結(jié)構(gòu)的時間來評價該結(jié)構(gòu)的流通能力。因為每次測量通過葉片的水流容量相同，因此可將該方法簡稱為 “定容法”。該方法的主要技術(shù)特征為實現(xiàn)該方法首先需要有位于高處的盛水容器，例如水槽或水桶，可以盛裝一定容量的水，同時利用該容器與葉片之間的特定高度差驅(qū)動水流經(jīng)葉片內(nèi)部通道；在盛水容器上應(yīng)有至少2個高度不同的液位測量裝置，該裝置可以是可直接觀察的刻度，也可以是能夠由儀器識別的液位傳感器。在測量時，液面經(jīng)過該測量裝置，應(yīng)產(chǎn)生可被觀察者或儀器識別的觸發(fā)信號，用于標(biāo)識測量過程的開始和結(jié)束；該方法中主要測量儀器為計時器，用于記錄液面先后通過兩個液位測量點之間的時間間隔。計時器可以是由操作者觸發(fā)的秒表，也可以是依靠液位傳感器觸發(fā)的自動化儀器，從提高測量精度的角度觸發(fā)，應(yīng)首選后者作為測量工具；該方法需要有帶閥門的豎直管道、專用的夾具和接嘴，以連接水槽和渦輪葉片內(nèi)部通道。其中閥門用于開啟通道，啟動測量過程；夾具和接嘴用于固定葉片和將圓形截面的管道轉(zhuǎn)接到葉片的異形截面通道；該方法要求從水槽到葉片之間存在特定的高度差，并在每一次測試中均保持固定。該高度差的起點可以是水槽中的一個液位測量裝置，止點可以是水管的出口 ；水流出葉片之后，可用容器回收之。本發(fā)明的優(yōu)點成本低廉僅需要盛水容器、液位傳感器、計時器等設(shè)備，不需要水泵和流量計等昂貴設(shè)備，因此成本較低。另外不消耗電能；可操作性強(qiáng)操作者僅需要開啟一次閥門，并且讀取計時器數(shù)值，僅需數(shù)分鐘即可完成全部測量過程，避免了調(diào)試水泵和閥門等設(shè)備的較長耗時。并且由于壓力較低，可極大的避免漏水現(xiàn)象，從而減少測量的準(zhǔn)備和調(diào)試周期；應(yīng)用范圍廣所需設(shè)備簡單易于移動，因此可適用于各類與渦輪葉片設(shè)計、制造和使用維護(hù)相關(guān)的場所，提高了適用范圍和利用率；精度高唯一需測量的物理量是時間，用較常規(guī)的測量設(shè)備即可達(dá)到1%。精度，相對于壓力和流量等物理量，其測試精度比較容易保證；重復(fù)性好影響測量重復(fù)性的主要因素包括容器和連接件的形狀、液位與葉片的高度差等，均為較簡單的長度量，相對于壓力和流量等因素，更容易測量和保證。該裝置可以替代已有的測量裝置，并廣泛應(yīng)用于渦輪發(fā)動機(jī)空心渦輪葉片的設(shè)計、生產(chǎn)和使用維護(hù)等領(lǐng)域。可以極大的減少發(fā)動機(jī)研制成本和能源消耗，同時縮短研制周期，為我國發(fā)動機(jī)工業(yè)提供有力的支持。


下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1為采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1本實施例提供了一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，其特征在于所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置包括上水槽1，液位傳感器2，計時器3，閥門4，夾具及接嘴5 ；其中兩個液位傳感器2安裝在上水槽1上，液位傳感器2分別與計時器3連接， 閥門4安裝在上水槽1下面的水管上部，水管的下端與夾具及接嘴5連接，葉片6固定在夾具及接嘴5上。所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括下水槽7，下水槽7對應(yīng)安裝在葉片6的下方的位置。所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括固定支架，上水槽1固定安裝在支架上。通過測量標(biāo)準(zhǔn)容量和高度差的水在重力作用下流經(jīng)渦輪葉片空心結(jié)構(gòu)的時間來評價該結(jié)構(gòu)的流通能力。因為每次測量通過葉片的水流容量相同，因此可將該方法簡稱為 “定容法”。該方法的主要技術(shù)特征為實現(xiàn)該方法首先需要有位于高處的盛水容器，例如水槽或水桶，可以盛裝一定容量的水，同時利用該容器與葉片之間的特定高度差驅(qū)動水流經(jīng)葉片內(nèi)部通道；在盛水容器上應(yīng)有至少2個高度不同的液位測量裝置，該裝置可以是可直接觀察的刻度，也可以是能夠由儀器識別的液位傳感器。在測量時，液面經(jīng)過該測量裝置，應(yīng)產(chǎn)生可被觀察者或儀器識別的觸發(fā)信號，用于標(biāo)識測量過程的開始和結(jié)束；該方法中主要測量儀器為計時器，用于記錄液面先后通過兩個液位測量點之間的時間間隔。計時器可以是由操作者觸發(fā)的秒表，也可以是依靠液位傳感器觸發(fā)的自動化儀器，從提高測量精度的角度觸發(fā)，應(yīng)首選后者作為測量工具；該方法需要有帶閥門的豎直管道、專用的夾具和接嘴，以連接水槽和渦輪葉片內(nèi)部通道。其中閥門用于開啟通道，啟動測量過程；夾具和接嘴用于固定葉片和將圓形截面的管道轉(zhuǎn)接到葉片的異形截面通道；該方法要求從水槽到葉片之間存在特定的高度差，并在每一次測試中均保持固定。該高度差的起點可以是水槽中的一個液位測量裝置，止點可以是水管的出口 ；水流出葉片之后，可用容器回收之。
權(quán)利要求
1.一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，其特征在于所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置包括上水槽(1)，液位傳感器O)，計時器(3)，閥門(4)，夾具及接嘴(5)；其中兩個液位傳感器( 安裝在上水槽(1)上，液位傳感器( 分別與計時器(3)連接，閥門(4)安裝在上水槽(1)下面的水管上部，水管的下端與夾具及接嘴( 連接，葉片 (6)固定在夾具及接嘴(5)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，其特征在于所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括下水槽(7)， 下水槽(7)對應(yīng)安裝在葉片(6)的下方的位置。
3.按照權(quán)利要求1所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，其特征在于所述的采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置還包括固定支架，上水槽(1)固定安裝在支架上。
全文摘要
一種采用定容水流量檢測渦輪葉片內(nèi)通道流通能力的裝置，包括上水槽，液位傳感器，計時器，閥門，夾具及接嘴；其中兩個液位傳感器安裝在上水槽上，液位傳感器分別與計時器連接，閥門安裝在上水槽下面的水管上部，水管的下端與夾具及接嘴連接，葉片固定在夾具及接嘴上。本發(fā)明的優(yōu)點成本低廉，可操作性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，精度高，重復(fù)性好，可以替代已有的測量裝置，并廣泛應(yīng)用于渦輪發(fā)動機(jī)空心渦輪葉片的設(shè)計、生產(chǎn)和使用維護(hù)等領(lǐng)域?？梢詷O大的減少發(fā)動機(jī)研制成本和能源消耗，同時縮短研制周期，為我國發(fā)動機(jī)工業(yè)提供有力的支持。
文檔編號G01F1/52GK102539153SQ201010599798
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者呂東, 吳向宇, 尤宏德, 張志強(qiáng), 王雷 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計研究所