[发明专利]钢液表面附近流速的测量装置和方法

权利要求书

1.一种钢液表面附近流速的测量装置，包括测速棒和测速棒偏转装置，其特征在于：

所述测速棒偏转装置包括测速棒配重、偏转轴承外套、偏转轴承、偏转角度指示板、偏转角度指针和测速棒固定螺钉；

所述偏转轴承外套和所述偏转轴承均为圆环部件，所述偏转轴承可滑动地套装在所述偏转轴承外套的内壁上；

所述偏转轴承外套的外表面包括一个向外延伸的配重杆，所述配重杆和所述测速棒固定螺钉分别安装在所述偏转轴承外套的外表面上，两者间隔180度，所述测速棒配重安装于所述配重杆上；

所述偏转角度指示板呈扇形，扇形的顶角安装于所述偏转轴承的端面上，扇形的弧的表面包括刻度；

所述偏转角度指针一端安装于所述扇形的顶角，另一端指向所述扇形的弧的刻度，并且平行于所述测速棒，随着测速棒的转动而转动；

所述测速棒通过所述测速棒固定螺钉安装于所述偏转轴承外套的外表面。

2.如权利要求1所述的钢液表面附近流速的测量装置，其特征在于：

所述测速棒配重包括上固定螺钉、平衡片、下固定螺钉；

所述平衡片为圆环状配重片，套在所述配重杆上，所述上固定螺钉和所述下固定螺钉分别从上方和下方固定在所述配重杆上，限位所述平衡片。

3.如权利要求1所述的钢液表面附近流速的测量装置，其特征在于，还包括：

测速装置支架、支架底座和水平调节螺钉；

所述支架底座上表面垂直安装四根所述测速装置支架，其下表面沿四个方向分别延伸出四根支撑脚，每根所述支撑脚上垂直设置一根所述水平调节螺钉，所述水平调节螺钉可沿垂直方向调节。

4.如权利要求3所述的钢液表面附近流速的测量装置，其特征在于，还包括：

测速棒上下移动装置；

所述测速棒上下移动装置包括移动导轨、移动滑轮、移动支撑板、移动支撑板固定螺钉、位置固定装置和位置固定用连杆；

所述移动导轨设置于所述测速装置支架上，所述支撑板设置4个所述移动滑轮，通过所述移动支撑板固定螺钉贯穿所述支撑板的上下表面，将所述移动滑轮固定在所述支撑板的下表面，所述移动滑轮嵌入所述移动导轨中；

所述位置固定装置设置于所述测速装置支架上，所述移动支撑板和所述位置固定装置通过所述位置固定用连杆来连接。

5.如权利要求4所述的钢液表面附近流速的测量装置，其特征在于，还包括：

水平支撑杆和支撑杆固定螺钉；

所述水平支撑杆水平设置，一端连接所述测速棒上下移动装置，另一端插入到所述偏转轴承的圆环中，所述支撑杆固定螺钉设置在所述水平支撑杆的顶端，紧贴所述偏转轴承的端面。

6.一种钢液表面附近流速的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，找出测速棒的重心、旋转支点和冲击力着力点；

步骤二，计算旋转支点和重心之间的距离，以及旋转支点和冲击力着力点之间的距离；

步骤三，测量测速棒的重力值；

步骤四，将测速棒插入钢液中，得到旋转角度和插入深度；

步骤五，计算钢液冲击力；

步骤六，测量测速棒在垂直于钢液流速方向的投影面积、钢液密度和绕流阻力系数；

步骤七，计算钢液流速。

7.如权利要求6所述的钢液表面附近流速的测量方法，其特征在于：

将测速棒插入流动的钢液中，受到重力和流动钢液冲击力的作用，当测速棒偏离一定的角度并达到平衡时，重力所产生的力矩和流动钢液冲击力所产生的力矩达到平衡。

8.如权利要求6所述的钢液表面附近流速的测量方法，其特征在于：

所述步骤一还包括设定所述测速棒的配重，将所述测速棒的重心调整到接近所述测速棒的旋转支点的位置，使所述测速棒和所述配重基本处于重力平衡状态。