一種用于蒸汽在線濕度測(cè)量的壓力補(bǔ)償微波諧振腔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于蒸汽在線濕度測(cè)量的壓力補(bǔ)償微波諧振腔，屬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]濕蒸汽廣泛存在于火電站凝汽式汽輪機(jī)低壓缸的末幾級(jí)和水冷堆核電汽輪機(jī)的全部級(jí)，濕蒸汽的存在主要給汽輪機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)兩方面的問(wèn)題:一是由于蒸汽的非平衡流動(dòng)帶來(lái)的熱力學(xué)損失、濕汽損失、水滴與主流的相對(duì)流動(dòng)和水滴與葉片的撞擊等會(huì)引起工作在濕蒸汽區(qū)的汽輪機(jī)級(jí)效率降低;二是濕蒸汽中的小水滴會(huì)侵蝕汽輪機(jī)的葉片，使葉片表面變得粗糙，出現(xiàn)凹坑，乃至斷裂，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。汽輪機(jī)排汽濕度的精準(zhǔn)測(cè)定，有助于了解濕度的分布，確定葉片加強(qiáng)防護(hù)的方式和位置，確保機(jī)組的安全運(yùn)行;幫助確定濕蒸汽區(qū)級(jí)效率乃至整個(gè)機(jī)組效率，優(yōu)化機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；同時(shí)為濕蒸汽區(qū)汽輪機(jī)級(jí)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，并給濕蒸汽的形成機(jī)理和方式的研究提供幫助。因此，汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽濕度的準(zhǔn)確測(cè)量具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于蒸汽在線濕度測(cè)量的壓力補(bǔ)償微波諧振腔，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于蒸汽在線濕度測(cè)量的壓力補(bǔ)償微波諧振腔，包括諧振腔主體，諧振腔主體內(nèi)設(shè)有圓柱形腔室，諧振腔主體的左端設(shè)有與圓柱形腔室相連通的左端柵格隔離器，在諧振腔主體的右端設(shè)有與圓柱形腔室相連通的右端柵格隔離器，諧振腔主體與左端柵格隔離器具有諧振頻率調(diào)節(jié)及自動(dòng)壓力補(bǔ)償功能的連接結(jié)構(gòu):左端柵格隔離器外壁為與圓柱形腔室相適配的圓柱形，在左端柵格隔離器外壁中部設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，左端柵格隔離器的右端部滑配于圓柱形腔室內(nèi)，環(huán)形凸臺(tái)右端面與諧振腔主體左端面之間設(shè)有彈性墊圈，諧振腔主體設(shè)有左端外螺紋，還包括左端螺紋連接件，左端螺紋連接件的右端部設(shè)有與諧振腔主體左端外螺紋相適配的左端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔，左端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔的左端設(shè)有可使環(huán)形凸臺(tái)左右滑動(dòng)的環(huán)形滑槽，環(huán)形滑槽的左端設(shè)有左端柵格隔離器滑配連接孔，環(huán)左端螺紋連接件左端面均布多個(gè)軸向通孔，通孔、環(huán)形滑槽和環(huán)形凸臺(tái)左端面構(gòu)成容積隨蒸汽壓力正相關(guān)變化的壓力補(bǔ)償室，圓柱形腔室內(nèi)壁、右端柵格隔離器的左端面和左端柵格隔離器的右端面構(gòu)成腔體軸長(zhǎng)隨蒸汽壓力負(fù)相關(guān)變化的諧振腔，諧振腔側(cè)壁設(shè)有耦合件安裝孔。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于:
[0007]右端柵格隔離器與左端柵格隔離器結(jié)構(gòu)相同，右端柵格隔離器通過(guò)右端螺紋連接件與諧振腔主體的右端連接，諧振腔主體設(shè)有右端外螺紋，右端螺紋連接件的左端設(shè)有與諧振腔主體右端外螺紋相適配的右端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔，右端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔的右側(cè)設(shè)有右端柵格隔離器滑配連接孔。
[0008]左端螺紋連接件和右端螺紋連接件的外端部均為相對(duì)稱的楔形。
[0009]左端柵格隔離器和右端柵格隔離器的結(jié)構(gòu)為:包括三個(gè)同心薄壁圓筒，三個(gè)圓筒通過(guò)四個(gè)間隔90°角的徑向薄壁板固定連接。
[0010]左端螺紋連接件的通孔為三個(gè)圓周角為60°的扇形孔。
[0011]諧振腔主體、左端柵格隔離器、右端柵格隔離器、左端螺紋連接件、右端螺紋連接件和彈性墊圈均為低膨脹系數(shù)的相同材質(zhì)。
[0012]測(cè)量機(jī)理:
[0013]在一定壓力、溫度下，濕蒸汽的濕度不同其介電常數(shù)也不同，而且兩者一一對(duì)應(yīng)，介電常數(shù)的變化會(huì)影響諧振腔的諧振頻率，因此，可以通過(guò)測(cè)量諧振頻率即可間接測(cè)量蒸汽濕度。諧振腔一般采用易于加工的圓柱形諧振腔，如果諧振腔的結(jié)構(gòu)、尺寸一定，當(dāng)濕蒸汽的壓力和溫度已知時(shí)，濕蒸汽濕度不同，其介電特性不同，當(dāng)濕蒸汽流過(guò)諧振腔，諧振腔的諧振頻率會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)濕蒸汽的壓力、溫度和諧振腔的諧振頻率的變化，就可以間接得到濕蒸汽的濕度變化。
[0014]在測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)不同流速的濕蒸氣流過(guò)諧振腔時(shí)，由于蒸汽的粘性耗散加熱，諧振腔的溫度會(huì)發(fā)生變化，且流速越大，腔體溫度變化越大，腔體在熱脹的作用下，尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而引起諧振頻率變化，影響蒸汽濕度的測(cè)量。因此，需要設(shè)計(jì)一種跟隨流速變化，利用滯止壓力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整腔體有效尺寸，減少腔體變形的壓力補(bǔ)償微波諧振腔，以提高測(cè)量的精確性和準(zhǔn)確性。
[0015]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型包括諧振腔主體，諧振腔主體內(nèi)設(shè)有圓柱形腔室，左端柵格隔離器外壁為與圓柱形腔室相適配的圓柱形，在左端柵格隔離器外壁中部設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，左端柵格隔離器的右端部滑配于圓柱形腔室內(nèi)，環(huán)形凸臺(tái)右端面與諧振腔主體左端面之間設(shè)有彈性墊圈，諧振腔主體設(shè)有左端外螺紋，還包括左端螺紋連接件，左端螺紋連接件的右端部設(shè)有與諧振腔主體左端外螺紋相適配的左端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔，左端螺紋連接件內(nèi)螺紋孔的左端設(shè)有可使環(huán)形凸臺(tái)左右滑動(dòng)的環(huán)形滑槽，環(huán)形滑槽的左端設(shè)有左端柵格隔離器滑配連接孔，圓柱形腔室內(nèi)壁、右端柵格隔離器的左端面和左端柵格隔離器的右端面構(gòu)成腔體軸長(zhǎng)隨蒸汽壓力負(fù)相關(guān)變化的諧振腔，此種結(jié)構(gòu)可通過(guò)旋緊或旋松左端螺紋連接件可使彈性墊圈壓縮或伸展，可使環(huán)形凸臺(tái)在環(huán)形滑槽內(nèi)左右滑動(dòng)，從而改變諧振腔的軸向長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作頻率的調(diào)節(jié);環(huán)左端螺紋連接件左端面均布多個(gè)軸向通孔，通孔、環(huán)形滑槽和環(huán)形凸臺(tái)左端面構(gòu)成容積隨蒸汽壓力正相關(guān)變化的壓力補(bǔ)償室，當(dāng)待測(cè)蒸汽由左端柵格隔離器進(jìn)入諧振腔和壓力補(bǔ)償室時(shí)，壓力的變化反映在對(duì)環(huán)形凸臺(tái)的作用力上，從而反映在環(huán)形凸臺(tái)在環(huán)形滑槽內(nèi)位移的大小，進(jìn)而引起諧振腔的軸向長(zhǎng)度的變化，以補(bǔ)償腔體熱膨脹對(duì)諧振頻率的影響，提高了測(cè)量精度，右端柵格隔離器與左端柵格隔離器結(jié)構(gòu)相同，左端螺紋連接件和右端螺紋連接件的外端部均為相對(duì)稱的楔形，可使進(jìn)出諧振腔的濕蒸汽兩相流參數(shù)與主流參數(shù)一致，最大限度地減少測(cè)量偏差；左端柵格隔離器和右端柵格隔離器的結(jié)構(gòu)為:包括三個(gè)同心薄壁圓筒，三個(gè)圓筒通過(guò)四個(gè)間隔90°角的徑向薄壁板固定連接，當(dāng)柵格間隙尺寸小于諧振腔內(nèi)微波波長(zhǎng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微波的隔離，保證諧振腔具有較高的品質(zhì)因數(shù)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便，配合測(cè)量電路，可用于對(duì)流動(dòng)濕蒸汽濕度進(jìn)行高精度在線測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2是圖1中諧振腔主體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖1中左端螺紋連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是圖3的左視圖；
[0021]圖5是圖1中右端螺紋連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是圖1中右端柵格隔離器或左端柵格隔離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是圖6的左視圖。
[0024]在附圖中:1、諧振腔主體；1-1、圓柱形腔室；1-2、耦合件安裝孔；1-3、諧振腔主體的左端外螺紋；1-4、諧振腔主體的右端外螺紋；1-5、諧振腔;3、左端柵格隔離器;3-1、左端柵格隔離器外壁上的環(huán)形凸臺(tái)；3-2、圓筒；3-3、徑向薄壁板;4、右端柵格隔離器;5、左端螺紋連接件;5-1、左端螺紋連接件的內(nèi)螺紋孔;5-2、左端螺紋連接件的環(huán)形滑槽;5-3、左端螺紋連接件的左端柵格隔離器滑配連接孔;5-4、左端螺紋連接件的通孔;6、彈性墊圈；7、右端螺紋連接件;7-1、右端螺紋連接件的內(nèi)螺紋孔;7-2、右端螺紋連接件的右端柵格隔離器滑配連接孔。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]由圖1-7所示的實(shí)施例可知，本實(shí)施例包括諧振腔主體I，諧振腔