CN107664567B - 一种传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，包括：传热管、加速度传感器、加速度传感器固定座、顶杆、定位杆、传热管束流致振动试验装置，加速度传感器安装固定于加速度传感器固定座中，加速度传感器固定座直接布置于传热管内部；顶杆与加速度传感器固定座A端面相接，用于将传感器顺利推入传热管内部；定位杆水平侧壁标有刻度，且一端为卡接凸起，与加速度传感器固定座B端面相接，用于确定传感器相对位置、调整传感器测量方向。本发明解决了现有技术中加速度传感器安装不牢固、干扰管间流场、测量结果不准确等缺点，操作简单，可靠，易于实现，保证了传热管束流致振动试验中加速度传感器测量的稳定性、准确性和可靠性。

Description

一种传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置
技术领域
本发明属于核电站蒸汽发生器安全技术领域，具体地，涉及一种蒸汽发生器传热管束流致振动试验加速度传感器安装固定装置。本传感器固定装置对装入管内的其它类型传感器同样适用。
背景技术
蒸汽发生器是压水堆核电站一回路主设备，是连接一回路和二回路的枢纽，蒸汽发生器传热管是整个一回路压力边界中最薄弱的部分，传热管长期受到二次侧给水及汽水混合物的冲刷作用，存在发生流致振动引起的磨损失效的风险。通常，蒸汽发生器直管束区支撑板和倒U形管束区布置的抗振条能够有效避免传热管发生大幅振动，但流致振动导致的传热管磨损和破裂依然是蒸汽发生器常见的潜在失效风险之一。因此，有必要对传热管开展流致振动机理试验研究，改进蒸汽发生器设计，避免此类事故的发生。
在传热管束流致振动试验中，传热管某特定位置的振动反应信息是通过布置在相应位置的加速度传感器测量得到的，传感器布置位置和方向是否准确直接影响着试验结果。
专利“CN103592094 A一种流致管束振动实验装置”中的YD21压电式加速度传感器是直接通过螺纹连接安装在传热管束间的，缺点在于(1)传感器布置在管束之间，会改变流过管束的流体流场，影响试验结果准确性(2)当管束在试验中发生大幅振动，会使传感器螺纹连接处出现松动，甚至使螺母掉落，使传感器测量数据出现较大偏差。因此，有必要设计一种可靠的传热管束流致振动试验加速度传感器安装固定装置，以保证试验结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传热管束流致振动试验中加速度传感器安装固定装置，解决现有技术中加速度传感器安装不牢固、干扰管间流场、测量数据不准确等缺点。
为达到上述目的，本发明提供一种传热管束流致振动试验中加速度传感器安装固定装置，传热管束流致振动试验装置，可呈包括但不限于三角形排布或矩形排布；
传热管，其设置在所述传热管束流致振动试验装置内；所述传热管为有一定壁厚的中空管；
加速度传感器，其设置在所述传热管的内部；
加速度传感器固定座，其经配置以固定所述加速度传感器，且具有相对设置的A端面和B端面；
顶杆，其与所述加速度传感器固定座的A端面相连接；及
定位杆，与所述加速度传感器固定座的B端面相接。
优选地，所述传热管束流致振动试验装置为矩形槽状的，所述传热管束流致振动试验装置内部布置有传热管束，且所述传热管束流致振动试验装置分别设置入口和出口各一个，流体由来流方向进入，横向冲刷内部传热管束后，由出流方向流出。所述加速度传感器放置于待测的一根传热管内，且待测传热管可以是所述传热管束中任意一根传热管。
优选地，所述传热管束流致振动试验装置的内部设置有传热管束，且所述传热管束流致振动试验装置设置有至少一个入口和至少一个出口，流体经配置由来流方向进入，横向冲刷所述传热管束流致振动试验装置的内部的传热管束后，由出流方向流出，所述加速度传感器设置在待测的一根传热管内，且所述待测传热管为所述传热管束中的任意一根传热管。
优选地，所述加速度传感器的头部为正方体结构，但也可根据需要选择其它外形结构的加速度传感器，传感器能够按需要获得x、y、z各方向的加速度，且所述加速度传感器的头部的外形尺寸经配置以保证与所述加速度传感器固定座内接配合。
优选地，所述定位杆为圆柱形长直杆，定位杆一端中心为卡接凸起，所述卡接凸起为有一定厚度的长方体薄片，所述卡接凸起与所述加速度传感器固定座B端面凹槽配合，可调整传感器方向，所述定位杆水平侧壁标有刻度，可调整传感器相对位置。
优选地，所述加速度传感器固定座为圆柱形结构，所述圆柱形结构的中心开有长方体通孔，两端分别开有凹槽，所述A端面的凹槽开在所述长方体通孔的截面的四个对角处，所述B端面的凹槽开在所述长方体通孔的截面的两对边中心处，且所述长方体通孔的尺寸与所述加速度传感器的头部的尺寸经配置以满足所述长方体通孔和所述加速度传感器的头部的过渡配合。
优选地，所述定位杆为圆柱形长直杆，所述定位杆的一端中心为卡接凸起，所述卡接凸起为长方体薄片，所述卡接凸起与所述加速度传感器固定座的B端面凹槽配合，以调整所述加速度传感器的方向，所述定位杆的水平侧壁标有刻度，以调整所述加速度传感器的相对位置。
优选地，所述顶杆为圆柱形中空杆，所述顶杆的顶部开有一条导线缝，所述导线缝用于引导传感器数据线，所述顶杆的另一端接传动装置，经配置以为固定所述加速度传感器固定座提供动力。
附图说明
此处说明的附图用于提供对本发明的详细描述，通过阅读参照以下附图，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一种传热管束流致振动试验加速度传感器安装固定装置的组装结构示意图。
图2是传热管在传热管束流致振动试验装置中的布置方式示意图。
图3是加速度传感器示意图。
图4A是加速度传感器固定座示意图之一。
图4B是加速度传感器固定座示意图之二。
图5是加速度传感器与加速度传感器固定座配合结构示意图。
图6是加速度传感器与加速度传感器固定座配合结构剖面视图。
图7是加速度传感器与加速度传感器固定座配合结构左视图。
图8是顶杆示意图。
图9是定位杆示意图。
其中，
1-待测传热管；
2-加速度传感器；
3-加速度传感器固定座；
4-顶杆；
5-定位杆；
6-传热管束流致振动试验装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明，以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本发明。
本发明提供了一种传热管束流致振动试验中加速度传感器安装固定的装置，图1为将加速度传感器安装至传热管内部时各部件的相对位置示意图。如图1所示，该安装固定装置主要部件包括：传热管、传热管束流致振动试验装置、定位杆、顶杆、加速度传感器、加速度传感器固定座。传感器上相邻三面分别标记有X、Y、Z，代表三个不同测量方向。安装固定加速度传感器主要包括四个步骤。
第一步，将如图3所示的加速度传感器装入如图4A和图4B所示的加速度传感器固定座中，注意加速度传感器正方体头部要从加速度传感器固定座A端面装入，装入深度可根据实际需求调整；由于加速度传感器固定座中心正方形通孔设计尺寸与加速度传感器头部尺寸为过渡配合，为保证安装顺利，加速度传感器固定座材料可选用具有一定弹性的聚四氟乙烯；配合时轴向为x方向。图5和图6以及图7为加速度传感器与加速度传感器固定座安装配合好后的示意图。
第二步，将接好数据线的加速度传感器沿传热管一端放入传热管内，同时将传感器数据线沿导线缝放入如图8所示的顶杆内，由于传热管内径与加速度传感器固定座外径相当，为保证传感器固定座顺利装入传热管内，在顶杆另一端接传动装置，缓慢推动顶杆将传感器固定座推入传热管束内部。
第三步，当传感器固定座进入传热管一定深度后，从传热管另一端伸进如图9所示的定位杆，调整定位杆方向，使定位杆卡接凸起与传感器固定座B端面凹槽配合在一起，继续推动顶杆，直到定位杆上标尺到达预定位置处，同时转动定位杆，通过卡接凸起调整传感器头部z方向到目标方向。
第四步，移除传动装置，取出顶杆及定位杆，开始试验。完成试验后，如需取出传感器，将顶杆与传感器固定座B端面相接，同样由传动装置缓慢将传感器固定座推出传热管。
综上所述，本发明设计的一种传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，将加速度传感器安装固定于加速度传感器固定座中，将加速度传感器固定座直接布置于传热管内部，通过顶杆和定位杆确定传感器位置及方向，保证测量数据准确。解决了现有技术中加速度传感器安装不牢固、干扰管间流场、测量结果不准确等缺点。操作简单，可靠，易于实现。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要说明的是，本发明并不局限于上述特定尺寸及实施方式，适用对象也不仅限于加速度传感器，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，其特征在于，包括：传热管束流致振动试验装置，其呈三角形排布或矩形排布；
传热管，其设置在所述传热管束流致振动试验装置内；所述传热管为有一定壁厚的中空管；
加速度传感器，其设置在所述传热管的内部，采用加速度传感器固定座固定在传热管内；
加速度传感器固定座，其经配置以固定所述加速度传感器，且具有相对设置的A端面和B端面；其为圆柱形结构，所述圆柱形结构的中心开有长方体通孔，两端分别开有凹槽，所述A端面的凹槽开在所述长方体通孔的截面的四个对角处，所述B端面的凹槽开在所述长方体通孔的截面的两对边中心处，且所述长方体通孔的尺寸与所述加速度传感器的头部的尺寸经配置以满足所述长方体通孔和所述加速度传感器的头部的过渡配合；
顶杆，其与所述加速度传感器固定座的A端面相连接，为固定所述加速度传感器固定座提供动力；及
定位杆，所述定位杆的一端中心为卡接凸起，所述卡接凸起为长方体薄片，所述卡接凸起与所述加速度传感器固定座的B端面凹槽配合。
2.根据权利要求1所述的传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，其特征在于，所述传热管束流致振动试验装置的内部设置有传热管束，且所述传热管束流致振动试验装置设置有至少一个入口和至少一个出口，流体经配置由来流方向进入，横向冲刷所述传热管束流致振动试验装置的内部的传热管束后，由出流方向流出，所述加速度传感器设置在待测的传热管内，且所述待测传热管为所述传热管束中的任意一根传热管。
3.根据权利要求1所述的传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，其特征在于，所述加速度传感器的头部为正方体结构，能够获得 x、y、z 三个方向的加速度，且所述加速度传感器的头部的外形尺寸经配置以保证与所述加速度传感器固定座内接配合。
4.根据权利要求1所述的传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，其特征在于，所述定位杆为圆柱形长直杆，所述定位杆的一端中心为卡接凸起，所述卡接凸起为长方体薄片，所述卡接凸起与所述加速度传感器固定座的B端面凹槽配合，以调整所述加速度传感器的方向，所述定位杆的水平侧壁标有刻度，以调整所述加速度传感器的相对位置。
5.根据权利要求1所述的传热管束流致振动试验加速度传感器固定装置，其特征在于，所述顶杆为圆柱形中空杆，所述顶杆的顶部开有一条导线缝，所述导线缝用于引导传感器数据线，所述顶杆的另一端接传动装置，经配置以为固定所述加速度传感器固定座提供动力。
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