一种流体全流向指示器
阅读说明：本技术 一种流体全流向指示器 (Fluid full-flow indicator ) 是由 黄玉平 廖相巍 赵成林 李德军 张维维 陈东 李兵 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及流向指示器技术领域,尤其涉及一种流体全流向指示器。包括飘球、方向标、卡架、拉线与测杆；所述飘球由等密度小于被测液体的材料制成,方向标固接在漂球上,方向标中心线经过飘球几何中心点,与转轴的轴线相垂直；漂球铰接在卡架上,能以卡架为轴旋转；拉线采用柔性材料制作,拉线一端固接在卡夹上,另一端固接在测杆上；飘球、方向标、卡架构成的组合体的密度小于被测量液体的密度。本发明能够全方向测量流体流向；易于制作,成本低；而且操作简便。(The invention relates to the technical field of flow direction indicators, in particular to a full-flow direction indicator for fluid. Comprises a floating ball, a direction indicator, a clamping frame, a pull wire and a measuring rod; the floating ball is made of a material with the equal density smaller than that of the liquid to be measured, the direction indicator is fixedly connected to the floating ball, and the center line of the direction indicator passes through the geometric center point of the floating ball and is vertical to the axis of the rotating shaft; the floating ball is hinged on the clamping frame and can rotate by taking the clamping frame as a shaft; the pull wire is made of flexible materials, one end of the pull wire is fixedly connected to the clamp, and the other end of the pull wire is fixedly connected to the measuring rod; the density of the combination body formed by the floating ball, the direction indicator and the clamping frame is less than that of the measured liquid. The invention can omnidirectionally measure the flow direction of the fluid; easy to make, the cost is low; and the operation is simple and convenient.)
技术领域
本发明涉及流向指示器技术领域，尤其涉及一种流体全流向指示器。
背景技术
各种液体流场内各处的流向，是各种流体流场控制的重要测量项目。目前，测量手段均是采用螺旋桨式流向仪，这种流向仪的缺点是只能测量水平方向，向上向下方向的测量比较困难。因此，如何全方向测量流体流向是行业丞待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种流体全流向指示器。能够全方向测量流体流向。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种流体全流向指示器，包括飘球、方向标、卡架、拉线与测杆；所述飘球由等密度小于被测液体的材料制成，方向标固接在漂球上，方向标中心线经过飘球几何中心点，与转轴的轴线相垂直；漂球铰接在卡架上，能以卡架为轴旋转；拉线采用柔性材料制作，拉线一端固接在卡夹上，另一端固接在测杆上；飘球、方向标、卡架构成的组合体的密度小于被测量液体的密度。
还包括卡架轴筒，飘球两侧各固定一个卡架轴筒，两卡架轴筒位于同一轴线上，轴线经过飘球几何中心点，卡架轴筒嵌入并固接在飘球内；卡架轴筒套接在卡架上。
所述卡架轴筒采用硬质塑料、铝或尼龙材料制作。
所述卡架包括弓形杆与转轴，转轴固接在弓形杆两端。
还包括固定环，固定环固接在弓形杆上。
所述方向标包括杆、箭头与尾翼，杆穿过漂球，箭头与尾翼固接在杆的两端。
所述测杆包括杆体、连接环与握把，杆体为L形，连接环与握把固接在杆体两端。
所述方向标采用泡沫塑料、硬质塑料、铝或尼龙材料制作。
所述卡架采用塑料、铝或尼龙材料制作。
所述拉线由棉线或尼龙线制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)能够全方向测量流体流向；
2)易于制作，成本低；
3)操作简便。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构示意主视剖视图(不包括侧杆)。
图中：1-飘球2-方向标3-卡架4-拉线5-测杆6-卡架轴筒21-杆22-箭头23-尾翼31-弓形杆32-转轴33-固定环51-杆体52-连接环53-握把
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
如图1、图2所示，一种流体全流向指示器，包括飘球1、方向标2、卡架3、拉线4、测杆5与卡架轴筒6。
飘球1由等密度小于被测液体的材料制成，飘球1为球形。飘球1两侧各固定一个卡架轴筒6，两个卡架轴筒6位于同一轴线上，其材质为硬质塑料、铝或尼龙，与飘球1同轴，嵌入并粘接在飘球1内。
方向标2由泡沫塑料、硬质塑料、铝或尼龙材料制成，方向标2包括杆21、箭头22与尾翼23，杆21穿过漂球1，箭头22与尾翼23固接在杆21的两端。
方向标2的杆21与飘球1同轴，方向标2中心线经过飘球1几何中心点，与转轴32的轴线相垂直，重心与飘球1的重心相重合，嵌入并粘接在飘球1内(或与飘球1一体成型)，并与卡架轴筒6的轴线相垂直。
卡架3由塑料、铝或尼龙材料制成，卡架3包括弓形杆31、转轴32与固定环33，弓形杆31为弓形，转轴32固接在弓形杆31两端。固定环33为圆环，固定环33固接在弓形杆31中部。
卡架3两端的转轴32分别插入飘球1两侧的卡架轴筒6，转轴32与卡架轴筒6轴线相同，转轴32与卡架轴筒6为间隙配合，使飘球1能够以卡架3的转轴32为轴自由旋转，实现飘球1与方向标2在以卡架轴筒6轴线为轴的自由旋转。
由飘球1、方向标2和卡架3构成的组合体的密度小于水等被测量液体的密度。拉线4由棉线、尼龙线等柔性材料制成，拉住飘球1旋转的同时，能够随之扭转，实现飘球1与方向标2在水平方向上的自由旋转。
测杆5采用钢丝、铝线或塑料材料制作，测杆5包括杆体51、连接环52与握把53，杆体51为L形，连接环52与握把53固接在杆体51两端，连接环52为圆环。
拉线5的一端系在卡架3的固定环33上，另一端系在测杆5的连接环52上。
上述结构实现了在液体浮力及冲击力的作用下，飘球1与方向标2整体在全方向上的自由旋转。
本发明的工作原理与工作过程，具体包括如下步骤：
1)如图1所示，将各构件装配；
2)手持测杆5一端的握把53，将指示器插入被测液体中，飘球1、方向标2、卡架3等整体浮起；
3)通过移动测杆5将飘球1置于需测量流向的位置，在液流的作用下方向标2转动，方向标2箭头22的指向即为液体来向。
4)在需要精确的指向角度时，拍摄指示器，通过对照片中指示器方向标2箭头22方向的测量，得到精确的指向角度。
实施例1：
转炉冶炼钢液水力模型(比例：6:1)实验过程中测量水流方向：
1)如图1、图2所示，采用聚苯乙烯塑料一体制作飘球1和方向标2，使其重心与球心重合；采用直径为1㎜的铝线制作卡架3，采用直径为0.1毫米长度为40毫米的棉线制作拉线4，采用塑料制作测杆5，采用硬质塑料制作卡架轴筒6；飘球1的直径为10㎜，卡架3的宽度为15mm，高度为20㎜；
2)将各构件装配；
3)手持测杆5一端的握把53，将指示器插入被测液体中，将飘球1置于需测量流向的位置，位置为在距离炉壁30mm、距炉底50㎜处，方向标2箭头22指向正上方，既液流来向为正上方。
实施例2：
水库水力模型(比例：200:1)实验过程中测量水流方向：
1)如图1、图2所示，采用聚苯乙烯塑料一体制作飘球1和方向标2，使其重心与球心重合；采用直径为1.2㎜的铝线制作卡架3，采用直径为0.1毫米长度为50毫米的尼龙线制作拉线4，采用铝合金制作测杆5，采用硬质塑料制作卡架轴筒6；飘球1的直径为15㎜，卡架3的宽度为23mm，高度为35㎜；
2)将各构件装配；
3)手持测杆5一端的握把53，将指示器插入被测液体中，将飘球1置于需测量流向的位置，位置为在距离坝体100㎜，距水面50㎜处30毫米处。方向标2箭头22指向正下方，既液流来向为正下方。
本发明能够全方向测量流体流向；易于制作，成本低；而且操作简便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。