申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

申请日：2018-05-23

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN108760219B

主分类号：G01M9/04

分类号：G01M9/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2018.11.30#实质审查的生效;2018.11.06#公开

摘要：一种流量可调式粒子发生器，属于粒子发生器技术领域，本发明为了解决现有粒子发生器无法调节流量的问题。集气箱总成、分流箱总成和粒子发生器箱总成由上至下依次安装在车架上，集气箱总成通过电控分流管路与分流箱总成相连通，分流箱总成通过快速接头管路与粒子发生器箱总成相连通，供气总管路分别通过集气箱供气支管路和粒子发生器箱供气支管路与集气箱总成和粒子发生器箱总成连通。本发明的一种流量可调式粒子发生器能更加精确的调节离子发生器的流量。

主权项：1.一种流量可调式粒子发生器，其特征在于：包括集气箱总成、电控分流管路（6）、分流箱总成、快速接头管路（10）和粒子发生器箱总成；所述集气箱总成、分流箱总成和粒子发生器箱总成由上至下依次安装在车架上，所述分流箱总成内纵向分隔为多个独立区域，所述多个独立区域内分流箱总成底板上的小孔数量按照一定比例分配，集气箱总成通过多个电控分流管路（6）与分流箱总成内多个独立区域相连通，分流箱总成底板上的小孔通过快速接头管路（10）与粒子发生器箱总成相连通，供气总管路（25）分别通过集气箱供气支管路（23）和粒子发生器箱供气支管路（27）与集气箱总成和粒子发生器箱总成连通，粒子发生器箱总成具有多个电控粒子发生器箱排气口；所述集气箱总成包括集气箱压力表（1）、集气箱安全阀（3）、集气箱（4）和分流管阀门（5）；集气箱（4）上设有集气箱进气口（2），集气箱供气支管路（23）与集气箱进气口（2）连通，且集气箱供气支管路（23）上设有集气箱供气支管路阀门（24），集气箱压力表（1）和集气箱安全阀（3）安装在集气箱进气口（2）的两侧，集气箱（4）通过分流管阀门（5）与电控分流管路（6）连通；所述分流箱总成包括分流箱分区肋板（7）、分流箱盖板（8）和分流箱（9）；分流箱（9）上安装有分流箱盖板（8），分流箱（9）内部通过分流箱分区肋板（7）分为至少两个区域，每个区域上方的分流箱盖板（8）分别连通有电控分流管路（6），每个区域的下方通过若干个快速接头管路（10）与粒子发生器箱总成连通；所述粒子发生器箱总成包括粒子发生器箱压力表（11）、粒子发生器箱安全阀（12）、电控粒子发生器箱排气口（13）、粒子发生器箱盖板（14）、开孔挡板（15）、粒子发生器箱（16）、喷管（17）、液位计（18）、排污管路（19）和粒子发生器箱进气口（30）；粒子发生器箱（16）上安装有粒子发生器箱盖板（14），粒子发生器箱盖板（14）上设有若干个喷管（17），喷管（17）的一端与快速接头管路（10）连通，另一端穿过粒子发生器箱盖板（14）并通过开孔挡板（15）固定在粒子发生器箱（16）内，粒子发生器箱盖板（14）上还依次安装有粒子发生器箱压力表（11）、粒子发生器箱安全阀（12）、粒子发生器箱进气口（30）和电控粒子发生器箱排气口（13），粒子发生器箱进气口（30）与粒子发生器箱供气支管路（27）连通且粒子发生器箱供气支管路（27）上设有粒子发生器箱供气支管路阀门（26），电控粒子发生器箱排气口（13）与粒子发生器箱排气管路（28）连通且粒子发生器箱排气管路（28）上设有粒子发生器箱排气管路阀门（29），粒子发生器箱（16）的侧壁上安装有液位计（18），粒子发生器箱（16）的底部设有排污管路（19），排污管路（19）上安装有排污管阀门（20）。

全文数据：一种流量可调式粒子发生器技术领域[0001]本发明涉及一种流量可调式粒子发生器，属于粒子发生器技术领域。背景技术[0002]在航空领域，LDV、PIV等激光测量技术己在风洞试验领域进行广泛应用，以对风洞中的层流、湍流和分离流等复杂流场进行准确的测量，该技术需要粒子发生装置与粒子播撒装置，用于产生显示流场轨迹的粒子并将粒子均匀、持续、稳定的播撒至待检测区域，具体到大口径试验段的跨声速连续式风洞中，因口径较大，较全口径测量，部分区域的单独测量同样具有技术需求，同时该大型风洞对全口径与单一区域的播撒粒子浓度的可调节性提出了要求，对于粒子发生装置而言，则需求一种流量可调式粒子发生器，以满足大型跨声速连续式风洞PIV测量技术的要求。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种流量可调式粒子发生器，以解决上述问题。[0004]一种流量可调式粒子发生器包括集气箱总成、电控分流管路、分流箱总成、快速接头管路和粒子发生器箱总成；[0005]所述集气箱总成、分流箱总成和粒子发生器箱总成由上至下依次安装在车架上，集气箱总成通过电控分流管路与分流箱总成相连通，分流箱总成通过快速接头管路与粒子发生器箱总成相连通，供气总管路分别通过集气箱供气支管路和粒子发生器箱供气支管路与集气箱总成和粒子发生器箱总成连通。[0006]优选的:集气箱总成包括集气箱压力表、集气箱安全阀、集气箱和分流管阀门；[0007]集气箱上设有集气箱进气口，集气箱供气支管路与集气箱进气口连通，且集气箱供气支管路上设有集气箱供气支管路阀门，集气箱压力表和集气箱安全阀安装在集气箱进气口的两侧，集气箱通过分流管阀门与电控分流管路连通。[0008]优选的:分流箱总成包括分流箱分区肋板、分流箱盖板和分流箱；[0009]分流箱上安装有分流箱盖板，分流箱内部通过分流箱分区肋板分为至少两个区域，每个区域上方的分流箱盖板分别连通有电控分流管路，每个区域的下方通过若千个快速接头管路与粒子发生器箱总成连通。[0010]优选的:粒子发生器箱总成包括粒子发生器箱压力表、粒子发生器箱安全阀、电控粒子发生器箱排气口、粒子发生器箱盖板、开孔挡板、粒子发生器箱、喷管、液位计、排污管路和粒子发生器箱进气口；[0011]粒子发生器箱上安装有粒子发生器箱盖板，粒子发生器箱盖板上设有若干个喷管，喷管的一端与快速接头管路连通，另一端穿过粒子发生器箱盖板并通过开孔挡板固定在粒子发生器箱内，粒子发生器箱盖板上还依次安装有粒子发生器箱压力表、粒子发生器箱安全阀、粒子发生器箱进气口和电控粒子发生器箱排气口，粒子发生器箱进气口与粒子发生器箱供气支管路连通且粒子发生器箱供气支管路上设有粒子发生器箱供气支管路阀门，电控粒子发生器箱排气口与粒子发生器箱排气管路连通且粒子发生器箱排气管路上设有粒子发生器箱排气管路阀门，粒子发生器箱的侧壁上安装有液位计，粒子发生器箱的底部设有排污管路，排污管路上安装有排污管阀门。[0012]优选的:供气总管路上安装有供气总管路阀门和减压阀。[0013]优选的：集气箱供气支管路和粒子发生器箱供气支管路中气源压力为〇.5MPa—IMPa，减压阀前供气总管路压力为1•5MPa-2•OMPa。[0014]优选的：分流箱总成内纵向分隔为四个独立区域，所述四个独立区域内分流箱总成底板上的小孔数量按照1:2:4:8分配。[0015]本发明与现有产品相比具有以下效果:经集气箱将高压气流分为四路，分别连接至将多个小孔按一定的比例独立分区的分流箱上，再通过多根快速接头管路分别连接至粒子发生器箱内用于粒子生成的喷管上，同时粒子发生器箱上设排气口多个，且分别独立;此外方案中的各电动阀门由控制系统远程控制。由此，本技术方案可以一次生成大量粒子，也可通过开关分流管路中的电动阀门调节粒子发生器发生粒子的浓度，通过单开或组合阀门开关在1-15的范围内产生不同比例量的粒子，同时可将不同比例的粒子量从单个或多个出口同时排出，供给试验需求的适当粒子量避免浪费。可实现远程输送，比之以前的粒子发生器流量调节更为精确。附图说明[0016]图1是本发明所述的一种流量可调式粒子发生器的结构示意图；[0017]图2是供气总管路的结构示意图；[0018]图3是管路和阀门的控制系统图。[0019]图中：1-集气箱压力表;2-集气箱进气口；3-集气箱安全阀;4-集气箱;5-分流管阀门；6-电控分流管路;7-分流箱分区肋板;8-分流箱盖板;9-分流箱；10-快速接头管路；1i一粒子发生器箱压力表；12-粒子发生器箱安全阀；13-电控粒子发生器箱排气口；14-粒子发生器箱盖板；15-开孔挡板;16-粒子发生器箱；17-喷管；18-液位计；19-排污管路;20-排污管阀门；21-供气总管路阀门；22_减压阀；23_集气箱供气支管路;24-集气箱供气支管路阀门；25-供气总管路;26_粒子发生器箱供气支管路阀门；27粒子发生器箱供气支管路;28-粒子发生器箱排气管路;29-粒子发生器箱排气管路阀门；3〇_粒子发生器箱进气口。具体实施方式[0020]下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。[0021]如图1至图3所示，本发明所述的一种流量可调式粒子发生器包括集气箱总成、电控分流管路6、分流箱总成、快速接头管路和粒子发生器箱总成；[0022]所述集气箱总成、分流箱总成和粒子发生器箱总成由上至下依次安装在车架上，集气箱总成通过电控分流管路6与分流箱总成相连通，分流箱总成通过快速接头管路10与粒子发生器箱总成相连通，供气总管路5分别通过集气箱供气支管路23和粒子发生器箱供气支管路27与集气箱总成和粒子发生器箱总成连通。[0023]进一步:集气箱总成包括集气箱压力表1、集气箱安全阀3、集气箱4和分流管阀门5；[0024]集气箱4上设有集气箱进气口2，集气箱供气支管路23与集气箱进气口2连通，且集气箱供气支管路23上设有集气箱供气支管路阀门以，集气箱压力表丨和集气箱安全阀3安装在集气箱进气口2的两侧，集气箱4通过分流管阀门5与电控分流管路6连通。[0025]进一步:分流箱总成包括分流箱分区肋板7、分流箱盖板8和分流箱9;[0026]分流箱9上安装有分流箱盖板8，分流箱9内部通过分流箱分区肋板7分为至少两个区域，每个区域上方的分流f目盖板8分别连通有电控分流管路6,每个区域的下方通过若干个快速接头管路10与粒子发生器箱总成连通。[0027]进一步:粒子发生器箱总成包括粒子发生器箱压力表11、粒子发生器箱安全阀12、电控粒子发生器箱排气口13、粒子发生器箱盖板14、开孔挡板15、粒子发生器箱16、喷管17、液位计1S、排污管路19和粒子发生器箱进气口30;[0028]粒子发生器箱16上安装有粒子发生器箱盖板M，粒子发生器箱盖板14上设有若干个喷管17,喷管I7的一端与快速接头管路1〇连通，另一端穿过粒子发生器箱盖板14并通过开孔挡板15固定在粒子发生器箱16内，粒子发生器箱盖板14上还依次安装有粒子发生器箱压力表11、粒子发生器箱安全阀12、粒子发生器箱进气口30和电控粒子发生器箱排气口13，粒子发生器箱进气口3〇与粒子发生器箱供气支管路27连通且粒子发生器箱供气支管路27上设有粒子发生器箱供气支管路阀门26，电控粒子发生器箱排气口13与粒子发生器箱排气管路28连通且粒子发生器箱排气管路28上设有粒子发生器箱排气管路阀门29,粒子发生器箱16的侧壁上安装有液位计18,粒子发生器箱16的底部设有排污管路19,排污管路19上安装有排污管阀门20。[0029]进一步:供气总管路5上安装有供气总管路阀门21和减压阀22。[0030]进一步：集气箱供气支管路23和粒子发生器箱供气支管路27中气源压力为0•5MPa—IMPa，减压阀22前供气总管路25压力为1•5MPa-2.OMPa。[0031]进一步:分流箱总成内纵向分隔为四个独立区域，所述四个独立区域内分流箱总成底板上的小孔数量按照1:2:4:8分配。[0032]工作原理:高压气流通过供气总管路烈分流后进入集气箱4,再经由四路电控分流管路6连接到分流箱盖板8和分流箱9，两者通过螺栓连接，所述分流箱底部开240个小孔，通过分流箱分区肋板7将小孔按1:2:4:8比例分为四个密封区域，电控分流管路6每路接一个区域，气流从各分区通过240个快速接头管路10进入连接于粒子发生器箱16内的对应喷管17上，所述粒子发生器箱与粒子发生器箱盖板14通过螺栓连接，气流从喷管上的小孔喷出作用在粒子发生器箱16内的溶液上产生气泡，气泡破裂产生粒子，另一路气流进入粒子发生器箱16向其加压，可将不同比例的粒子量从单个或多个粒子发生器箱排气管路28排出，在此过程中气流流经管道中的各电动开关阀门由控制系统控制，其四路电控分流管路6中的分流管阀门5和六路粒子发生器箱排气管路28中的粒子发生器箱排气管路阀门29,由控制系统控制其开关可调整产生粒子的数量和排出粒子的通道。[0033]供气总管路25上设有供气总管路阀门21与减压阀22,减压阀22前压力为1.5MPa-2•OMPa，减压阀22后压力为0.5MPa—IMPa。所述粒子发生器箱供气支管路27从供气总管路25上引出。[0034]集气箱4顶端设置有一个集气箱压力表1、一个集气箱进气口2、一个集气箱安全阀3。所述四条电控分流管路6上分别设有分流管阀门5。集气箱进气口2用于连接集气箱供气支管路23,集气箱压力表1用于监测集气箱4内压力，集气箱安全阀3用于防止集气箱4内的压力超压保证安全。[0035]粒子发生器箱盖板14上设置有两个粒子发生器箱进气口30、六个电控粒子发生器箱排气口I3、一个粒子发生器箱压力表11、一个粒子发生器箱安全阀12;两个粒子发生器箱进气口30分别接粒子发生器箱供气支管路27和粒子发生器箱供气支管路阀门26，用于增强粒子发生器箱16内压力，增加粒子排出速度;六个电控粒子发生器箱排气口13分别连接六根粒子发生器箱排气管路28与六台粒子发生器箱排气管路阀门，形成六个独立的粒子排出通道;粒子发生器箱压力表11用于监测粒子发生器箱16内压力;粒子发生器箱安全阀12用于防止粒子发生器箱16内压力超压保证安全。[0036]连接于粒子发生器箱I6上的喷管17底部端面封闭，每个喷管17沿周向均匀开有八个小孔，孔径为1mm，孔中心距喷管底端距离15mm，小孔处焊接有一个小圆环，圆环内径沿周向均匀开有八个孔径为1mm的半圆孔，小圆环上的八个半圆孔与喷管上的八个小孔分别在位于一条线上，小圆环的底面处于喷管上八个小孔的中心处;粒子发生器箱内装有DEHS癸二酸二辛脂的溶液，喷管17伸入至DEHS溶液中，液面高度超过喷管17上八个小孔的高度不小于15mm〇[0037]粒子发生器箱I6内设置有开孔挡板I5,开孔挡板I5上开有圆孔和长条孔，圆孔用于喷管17穿过，长条孔用于生成的粒子通过，开孔挡板15主要用于缓冲进气口的高压气流，防止气流冲击溶液致使溶液带出;粒子发生器箱16外部设有液位计18,用于监测粒子发生器箱16内溶液的液位。粒子发生器箱16底部设有排污管路19与排污管阀门2〇,用于粒子发生器箱16内的废液排出。[0038]如图3所不，所述电控系统控制各供气管路中及电控分流管路中的电动阀门，该电动阀门包括一台供气总管路阀门21、一台集气箱供气支管路阀门24、四台分流管阀门5、两台粒子发生器箱供气支管路阀门26、六台粒子发生器箱排气管路阀门29。、[0039]本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

权利要求：1.一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:包括集气箱总成、电控分流管路6、分流箱总成、快速接头管路10和粒子发生器箱总成；所述集气箱总成、分流箱总成和粒子发生器箱总成由上至下依次安装在车架上，所述分流箱总成内纵向分隔为多个独立区域，所述多个独立区域内分流箱总成底板上的小孔数量按照一定比例分配，集气箱总成通过多个电控分流管路6与分流箱总成内多个独立区域相连通，分流箱总成底板上的小孔通过快速接头管路（10与粒子发生器箱总成相连通，供气总管路25分别通过集气箱供气支管路23和粒子发生器箱供气支管路27与集气箱总成和粒子发生器箱总成连通，粒子发生器箱总成具有多个电控粒子发生器箱排气口。2.根据权利要求1所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:所述集气箱总成包括集气箱压力表1、集气箱安全阀3、集气箱⑷和分流管阀门⑸；集气箱4上设有集气箱进气口（2，集气箱供气支管路23与集气箱进气口（2连通，且集气箱供气支管路23上设有集气箱供气支管路阀门（24，集气箱压力表（1和集气箱安全阀⑶安装在集气箱进气口⑵的两侧，集气箱⑷通过分流管阀门⑸与电控分流管路⑹连通。3.根据权利要求1所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:所述分流箱总成包括分流箱分区肋板⑺、分流箱盖板⑻和分流箱9;分流箱9上安装有分流箱盖板8，分流箱9内部通过分流箱分区肋板⑺分为至少两个区域，每个区域上方的分流箱盖板8分别连通有电控分流管路6，每个区域的下方通过若干个快速接头管路10与粒子发生器箱总成连通。4.根据权利要求1所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:所述粒子发生器箱总成包括粒子发生器箱压力表11、粒子发生器箱安全阀（12、电控粒子发生器箱排气口13、粒子发生器箱盖板（14、开孔挡板（15、粒子发生器箱（16、喷管（17、液位计（18、排污管路（19和粒子发生器箱进气口（30;粒子发生器箱（16上安装有粒子发生器箱盖板（14，粒子发生器箱盖板（14上设有若干个喷管（17，喷管（I7的一端与快速接头管路（1〇连通，另一端穿过粒子发生器箱盖板14并通过开孔挡板15固定在粒子发生器箱（16内，粒子发生器箱盖板（14上还依次安装有粒子发生器箱压力表（11、粒子发生器箱安全阀（12、粒子发生器箱进气口（30和电控粒子发生器箱排气口（13，粒子发生器箱进气口（30与粒子发生器箱供气支管路27连通且粒子发生器箱供气支管路27上设有粒子发生器箱供气支管路阀门（26，电控粒子发生器箱排气口（13与粒子发生器箱排气管路28连通且粒子发生器箱排气管路28上设有粒子发生器箱排气管路阀门（29，粒子发生器箱（16的侧壁上安装有液位计（18，粒子发生器箱（I6的底部设有排污管路19，排污管路19上安装有排污管阀门（20。5.根据权利要求1所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于：所述供气总管路5上安装有供气总管路阀门（21和减压阀（22。6.根据权利要求5所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:所述集气箱供气支管路2¾和粒子发生器箱供气支管路27中气源压力为〇.5MPa—IMPa，减压阀（2¾前供气总管路25压力为1•5MPa_2•OMPa。7.根据权利要求5所述的一种流量可调式粒子发生器，其特征在于:所述分流箱总成内纵向分隔为四个独立区域，所述四个独立区域内分流箱总成底板上的小孔数量按照i:2:4:8分配。

百度查询： 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种流量可调式粒子发生器

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