1.本发明涉及水轮机领域，特别是一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置。
背景技术：2.水轮机水压脉动是指水轮机过流通道中，水流压力围绕其平均值作交替性的随机变化。它是使水轮发电机组产生振动的主要原因之一，这类振动常具有随机性，且与水轮机的运行工况有关，尤其当混流式或轴流定桨式水轮机在远离最优工况的高水头、低负荷区运行时，尾水管内涡带引起的低频水压脉动，将浮致机组不能稳定运行，甚至使转轮遭到破坏，激起电站水工建筑物的振荡等。水轮机锥管脉动压力会导致机组的振动幅度扩大、导致严重噪声出现、导致叶片破坏、导致设备磨损，进而影响机组的稳定性及安全性。为此，需对水轮机锥管脉动压力进行实时监测，当出现脉动压力偏离正常值时，应及时处理，避免扩大事故。
技术实现要素：3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明所要解决的技术问题是水轮机锥管脉动压力监测不及时，不能多点检测。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其包括测量单元，所述测量单元包括水轮机、设置于水轮机上的压力测试外壳、设置于压力测试外壳内的容置腔以及一端伸入容置腔内的压力测试仪；
7.锁定单元，所述锁定单元包括配合管、设置于配合管侧面的凹槽、设置于配合管侧面的凸块、贯穿配合管的第一管道以及自凸块顶部端面凹陷形成的第二管道、同轴心设置于第一管道内的伸缩件、一端设置于第一管道内的放水件以及同轴心设置于第二管道内的浮力件，述第一管道连通第二管道。
8.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述水轮机上设置有固定底板、设置于固定底板顶部端面的涡形水管，设置于固定底板顶部端面的转轮、以及设置于水轮机上的测压口，所述配合管嵌入测压口。
9.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述所述第二管道自凸块顶部端面凹陷形成，自凸块端面凹陷形成有泄水孔，所述泄水孔连通第二管道。
10.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述配合管内设置有容置腔，所述容置腔内壁设置有放水孔，所述放水孔连
通第二管道，所述放水件上设置有孔塞，所述孔塞嵌入放水孔,所述第一管道的侧面设置有滑槽,所述滑槽连通容置腔，所述放水件上设置有滑杆，所述滑杆滑动连接滑槽的内壁。
11.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述伸缩件的一端设置有第一弹簧，伸缩件的另一端设置有滚珠，伸缩件的侧面设置有卡孔，所述第一弹簧的一端固定连接有圆板，所述圆板同轴心固定设置在第一管道内。
12.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述放水件一端设置有弹簧板，所述弹簧板同轴心设置在第一管道内，弹簧板的一端固定连接圆板。
13.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述浮力件的顶部端面设置有插销，浮力件底部设置有第二弹簧，第二弹簧底部设置有固定板，所述固定板上设置有扭簧板，所述插销的底部端面设置有浮块，自插销顶部端面贯穿至浮块底部端面形成有落水孔。
14.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述凸块的顶部同轴心设置有活塞，凸块上还设置有泄水塞，所述泄水塞同轴心设置在泄水孔内，所述泄水塞的一端设置有第三弹簧，泄水塞的侧面设置有圆孔。
15.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述压力测试仪的一端设置有传感头，压力测试仪的另一端设置有导线,所述配合管一端端面凹陷形成有橡胶凹槽管，所述传感头嵌入橡胶凹槽管内。
16.作为本发明所述一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置的一种优选方案，其中：所述活塞一端设置有第四弹簧，所述容置腔的内壁上还设置有管槽，所述伸缩件同轴心设置在管槽内。
17.本发明的有益效果：可以在不接触水的情况下测量水压，且便于拆卸，只用一个测量装置就可以实现多点检测，大大缩减故障查找时间。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
19.图1为第一个实施例中的装置整体示意图。
20.图2为第一个实施例中的锁定单元剖面示意图。
21.图3为第二个和第三个实施例中的配合管剖面示意图。
22.图4为第二个和第三个实施例中的伸缩件、放水件和浮力件配合示意图。
23.图5为第二个和第三个实施例中的压力测试外壳示意图。
具体实施方式
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
26.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
27.实施例1
28.参照图1、图2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：包括，测量单元100，测量单元100包括水轮机101、设置于水轮机101上的压力测试外壳102、设置于压力测试外壳102内的容置腔s以及一端伸入容置腔s内的压力测试仪103，压力测试外壳102固定设置在压力测试仪103的端面上，这里的压力测试仪103 采用的是现有的压阻式传感器，通过实时检测水轮机101测压点的压力情况；
29.锁定单元200，锁定单元200包括配合管201、设置于配合管201侧面的凹槽202、设置于配合管201侧面的凸块203、贯穿配合管201的第一管道a以及自凸块203顶部端面凹陷形成的第二管道b、同轴心设置于第一管道a内的伸缩件204、一端设置于第一管道a内的放水件205以及同轴心设置于第二管道b内的浮力件206，第一管道a连通第二管道b，测试时，压力测试外壳102 插入配合管201，使得锁定单元200处于容置腔s内，通过伸缩件204、放水件 205和浮力件206的相互配合将压力测试外壳102固定在水轮机101上。
30.其中，水轮机101上设置有固定底板101a、设置于固定底板101a顶部端面的涡形水管101b，设置于固定底板101a顶部端面的转轮101c、以及设置于水轮机101上的测压口101d，配合管201嵌入测压口101d，测压口101d设置有多个，由于不同原因引起的水压脉动的位置分布不同，因此测点应当选择在最能代表该种水压脉动特性的位置上，并均以流道壁面上的测量结果为依据，以便对比分析。例如。测尾水管涡带水压脉动时，测点应设在尾水管直锥段进口以下0.4～0.5倍转轮直径处的管壁上；分析叶栅绕流或卡门涡引起的水压脉动时，测点应设在转轮进、出口处。分析迷宫止水装置中的水压脉动时，测点应设在其高度的中部或进、出口处，分析发电机功率摆动时，测点应布置在压力钢管末端或蜗壳进口处。可按试验任务和现场具体施测条件取舍，可以对多个测压口101d进行检测，以便于快速找出故障点，提高工作效率，每个测压口 101d内都焊接有配合管201。
31.实施例2
32.参照图3～图5，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，
33.第二管道b自凸块203顶部端面凹陷形成，自凸块203端面凹陷形成有泄水孔203a，泄水孔203a连通第二管道b，进一步的，第二管道b自凸块203 顶部端面凹陷形成，自凸块203靠近底部的端面凹陷形成有泄水孔203a，泄水孔203a连通第二管道b，流入第二管道b内的水会通过泄水孔203a排出，第二管道b与第一管道a相互连通，这样设置的目的是当伸缩件204从配合管 201上的第一管道a内伸入配合管201的第一管道a的时候，伸缩件204的中间部分就会停留在第二管道b与第一管道a交界的地方，以便于在第二管道b 进水之后，位于第二管道b内部的浮力件206与伸缩件204可以相互配合。
34.配合管201内设置有容置腔c，容置腔c内壁设置有放水孔c-1，放水孔 c-1连通第
二管道b，放水件205上设置有孔塞205a，孔塞205a嵌入放水孔c-1, 第一管道a的侧面设置有滑槽a-1,滑槽a-1连通容置腔c，放水件205上设置有滑杆205b，滑杆205b滑动连接滑槽a-1的内壁，进一步的，配合管201内设置有容置腔c，容置腔c内壁设置有放水孔c-1，放水孔c-1连通第二管道 b，放水件205上设置有孔塞205a，孔塞205a嵌入放水孔c-1，在配合管201 插入水中的时候，要保障放水孔c-1处于水面之下，这样才能使得处于容置腔 c的水流入第二管道b内，伸缩件204挤压放水件205会使得孔塞205a从放水孔c-1中脱离出来，继而使得水可以从放水孔c-1中流入第二管道b内，流入第二管道b的水首先会穿过伸缩件204，流入到下方浮力件206处，直至第二管道b内的水位与容置腔c的水位持平，此时浮力件206就会在水浮力的作用下上浮与位于浮力件206上方的伸缩件204配合，实现锁定的目的，第一管道 a的侧面设置有滑槽a-1,滑槽a-1连通容置腔c，放水件205上设置有滑杆 205b，滑杆205b滑动连接滑槽a-1的内壁，伸缩件204挤压放水件205使得放水件205被压缩，此时的滑杆205b就会沿着滑槽a-1的方向滑动，滑槽a-1 又连通容置腔c，所以水会经过滑槽a-1流入第一管道a内，当放水件205被压缩时，第一管道a内的水会被挤压继而从滑槽a-1处流动至容置腔c中，所以放水件205要采用防水材料，以便于本装置可以长期多次使用。
35.伸缩件204的一端设置有第一弹簧204a，伸缩件204的另一端设置有滚珠 204b，伸缩件204的侧面设置有卡孔204c，第一弹簧204a的一端固定连接有圆板204d，圆板204d同轴心固定设置在第一管道a内，进一步的，伸缩件204 的一端设置有第一弹簧204a，伸缩件204的另一端设置有滚珠204b，伸缩件 204的侧面设置有卡孔204c，第一弹簧204a的一端固定连接有圆板204d，圆板 204d同轴心固定设置在第一管道a内，设置第一弹簧204a的作用就是方便伸缩件204的压缩或弹出，而滚珠204b就是为了在伸缩件204与凸块203的端面滑动的时候将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，便于装置的稳定运行，卡孔204c 的作用是当伸缩件204伸出第一管道a的时候，卡孔204c正好与第二管道b 同轴心，此时的浮力件206就会插入卡孔204c实现锁定。
36.放水件205一端设置有弹簧板205c，弹簧板205c同轴心设置在第一管道a 内，弹簧板205c的一端固定连接圆板205d，进一步的，放水件205一端设置有弹簧板202c，弹簧板202c同轴心设置在第一管道a内，弹簧板202c的一端固定连接圆板204d，弹簧板202c限位在第一管道a内移动，弹簧板202c受到伸缩件204的挤压就会被压缩，而弹簧板202c的一端固定连接圆板204d，所以弹簧板202c面向伸缩件204的一端会被压缩，而另一端保持不动，弹簧板 202c的移动就会带动孔塞205a一起移动，所以伸缩件204的插入实现了两个作用，一是完成配合管201与配合管201之间的连接，二是使得水流入第二管道b内，以便于后续动作的进行。
37.浮力件206的顶部端面设置有插销206a，浮力件206底部设置有第二弹簧 206b，第二弹簧206b底部设置有固定板206c，固定板206c上设置有扭簧板 206c-1，插销206a的底部端面设置有浮块206d，自插销206a顶部端面贯穿至浮块206d底部端面形成有落水孔206e，较为详细的是，浮力件206的顶部端面设置有插销206a，浮力件206底部设置有第二弹簧206b，第二弹簧206b底部设置有固定板206c，固定板206c上设置有扭簧板206c-1，插销206a的底部端面设置有浮块206d，自插销206a顶部端面贯穿至浮块206d底部端面形成有落水孔206e，流入第二管道b中的水会经过落水孔206e流入浮块206d的下方，浮块206d就会在水的作用下浮起插入卡孔204c，实现浮力件206与伸缩件204 相互锁定的目的。
38.凸块203的顶部同轴心设置有活塞203b，凸块203上还设置有泄水塞203c，泄水塞203c同轴心设置在泄水孔203a内，泄水塞203c的一端设置有第三弹簧 203c-1，泄水塞203c的侧面设置有圆孔203c-2，进一步的，凸块203的顶部同轴心设置有活塞203b，凸块203上还设置有泄水塞203c，泄水塞203c同轴心设置在泄水孔203a内，需要按压活塞203b，活塞203b下移的同时会堵住放水孔c-1，此时，处于活塞203b与浮力件206之间的水会由于压力不断增强，使得扭簧板206c-1受挤压而打开，继而使得水流入浮力件206下方的第二管道b 中，浮块206d由于没有水而下降，继而使得插销203从卡孔204c中脱离出去，最后完成解锁，泄水塞203c的一端设置有第三弹簧203c-1，泄水塞203c的侧面设置有圆孔203c-2，当配合管201和配合管201解除配合的时候，泄水塞203c 在第三弹簧203c-1的作用下从泄水孔203a中弹出，此时圆孔203c-2就会裸露到外面，继而使得第二管道b中的水从圆孔203c-2中排出。
[0039][0040]
实施例3
[0041]
参照图3～图5，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，
[0042]
压力测试仪103的一端设置有传感头103a，压力测试仪103的另一端设置有导线103b,配合管201一端端面凹陷形成有橡胶凹槽管201a，传感头103a嵌入橡胶凹槽管201a内，橡胶凹槽管的另一端暴露在涡形水管101b内，传感头 103a插入橡胶凹槽管201a可以及时检测到涡形水管101b内的水压，且不直接与水接触，当需要将压力测试仪103拆卸时，只需继续往里推动压力测试仪103，使得压力测试仪103的一端推动活塞203b，活塞就可以将水排出实现解锁。
[0043]
活塞203b一端设置有第四弹簧203b-1，容置腔s的内壁上还设置有管槽 s-1，伸缩件204同轴心设置在管槽s-1内，设置第四弹簧203b-1的目的就是当水排出的时候可以使得活塞203b复位，便于多次使用，当压力测试外壳102 移动时，伸缩件204会同步移动。
[0044]
首先泄水塞203c在配合管201向下移动的过程中会被挤压压缩至泄水孔 203a内，此时的泄水塞104正好可以将第二管道b的底部密封，防止第二管道 b内的气压失衡以及水流失，当配合管201继续移动直至伸缩件204接触到凸块203时，伸缩件204上的第一弹簧204a被压缩，伸缩件204的前端设置成子弹头形状，这种形状便于伸缩件204压缩时的滑动，而滚珠204b可以进一步减小伸缩件204与凸块203的摩擦力；
[0045]
当配合管201上的第一管道a移动至与伸缩件204同轴心位置时，伸缩件 204就会在第一弹簧204a的作用下弹出伸入到配合管201上的第一管道a内，使得伸缩件204上的卡孔204c与第二管道b处于同轴心位置，而在伸缩件204 弹出的过程中，伸缩件204会接触到放水件205，使得放水件205被压缩，滑杆205b就会在滑槽a-1内滑动，此时的孔塞205a就会从放水孔c-1中脱离出来，由于容置腔c在配合管201下移的时候就会充满水，当水位达到放水孔 c-1的上方就可以停止配合管201继续下移，此时由于放水孔c-1位于水位以下，所以水就会从放水孔c-1中流入第二管道b内，然后水首先会穿过卡孔204c 流到浮力件206上，当水位达到插销206a之上的时候，水就会从落水孔206e 流入浮块206d与固定板206c之间的区域，此时浮块206d就会在水的浮力的作用下，慢慢上浮，最后插销206a插入卡孔204c实现锁定；
[0046]
当需要对装置进行解锁的时候，需按压活塞203b，活塞203b的底部位于放水孔c-1
的上方，当活塞203b下移的时候首先会将放水孔c-1堵住，防止水继续流入第二管道b中，此时的伸缩件204也堵住了第一管道a，也就是说此时活塞203b与固定板206c之间的水处于密封状态，水会在活塞203b慢慢下移的过程当中压强慢慢变大，当压强达到一定程度之后，会压迫固定板206c上的扭簧板206c-1，扭簧板206c-1受到挤压而打开，水流从活塞203b与固定板 206c之间落入到第二管道b的下半部分，浮块206d失去水的浮力之后就会下降，继而使得插销206a从卡孔204c中脱离出来，从而实现解锁，此时再将配合管201拔出的时候，伸缩件204就又可以回缩最后实现配合管201与配合管 201接触配合的目的，以便于本装置的重复使用。
[0047]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离发明发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：1.一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：包括，测量单元(100)，所述测量单元(100)包括水轮机(101)、设置于水轮机(101)上的压力测试外壳(102)、设置于压力测试外壳(102)内的容置腔(s)以及一端伸入容置腔(s)内的压力测试仪(103)；锁定单元(200)，所述锁定单元(200)包括配合管(201)、设置于配合管(201)侧面的凹槽(202)、设置于配合管(201)侧面的凸块(203)、贯穿配合管(201)的第一管道(a)以及自凸块(203)顶部端面凹陷形成的第二管道(b)、同轴心设置于第一管道(a)内的伸缩件(204)、一端设置于第一管道(a)内的放水件(205)以及同轴心设置于第二管道(b)内的浮力件(206)，述第一管道(a)连通第二管道(b)。2.如权利要求1所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述水轮机(101)上设置有固定底板(101a)、设置于固定底板(101a)顶部端面的涡形水管(101b)，设置于固定底板(101a)顶部端面的转轮(101c)、以及设置于水轮机(101)上的测压口(101d)，所述配合管(201)嵌入测压口(101d)。3.如权利要求2所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述所述第二管道(b)自凸块(203)顶部端面凹陷形成，自凸块(203)端面凹陷形成有泄水孔(203a)，所述泄水孔(203a)连通第二管道(b)。4.如权利要求3所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述配合管(201)内设置有容置腔(c)，所述容置腔(c)内壁设置有放水孔(c-1)，所述放水孔(c-1)连通第二管道(b)，所述放水件(205)上设置有孔塞(205a)，所述孔塞(205a)嵌入放水孔(c-1),所述第一管道(a)的侧面设置有滑槽(a-1),所述滑槽(a-1)连通容置腔(c)，所述放水件(205)上设置有滑杆(205b)，所述滑杆(205b)滑动连接滑槽(a-1)的内壁。5.如权利要求4所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述伸缩件(204)的一端设置有第一弹簧(204a)，伸缩件(204)的另一端设置有滚珠(204b)，伸缩件(204)的侧面设置有卡孔(204c)，所述第一弹簧(204a)的一端固定连接有圆板(204d)，所述圆板(204d)同轴心固定设置在第一管道(a)内。6.如权利要求5所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述放水件(205)一端设置有弹簧板(205c)，所述弹簧板(205c)同轴心设置在第一管道(a)内，弹簧板(205c)的一端固定连接圆板(205d)。7.如权利要求6所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述浮力件(206)的顶部端面设置有插销(206a)，浮力件(206)底部设置有第二弹簧(206b)，第二弹簧(206b)底部设置有固定板(206c)，所述固定板(206c)上设置有扭簧板(206c-1)，所述插销(206a)的底部端面设置有浮块(206d)，自插销(206a)顶部端面贯穿至浮块(206d)底部端面形成有落水孔(206e)。8.如权利要求1～6任一所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述凸块(203)的顶部同轴心设置有活塞(203b)，凸块(203)上还设置有泄水塞(203c)，所述泄水塞(203c)同轴心设置在泄水孔(203a)内，所述泄水塞(203c)的一端设置有第三弹簧(203c-1)，泄水塞(203c)的侧面设置有圆孔(203c-2)。9.如权利要求2所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述压力测试仪(103)的一端设置有传感头(103a)，压力测试仪(103)的另一端设置
有导线(103b),所述配合管(201)一端端面凹陷形成有橡胶凹槽管(201a)，所述传感头(103a)嵌入橡胶凹槽管(201a)内。10.如权利要求8所述的一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其特征在于：所述活塞(203b)一端设置有第四弹簧(203b-1)，所述容置腔(s)的内壁上还设置有管槽(s-1)，所述伸缩件(204)同轴心设置在管槽(s-1)内。
技术总结本发明公开了一种应用于水轮机锥管脉动压力测量装置的防水装置，其包括测量单元，所述测量单元包括水轮机、设置于水轮机上的压力测试外壳、设置于压力测试外壳内的容置腔以及一端伸入容置腔内的压力测试仪；锁定单元，所述锁定单元包括配合管、设置于配合管侧面的凹槽、设置于配合管侧面的凸块、贯穿配合管的第一管道以及自凸块顶部端面凹陷形成的第二管道、同轴心设置于第一管道内的伸缩件、一端设置于第一管道内的放水件以及同轴心设置于第二管道内的浮力件，述第一管道连通第二管道，本装置可以在不接触水的情况下测量水压，且便于拆卸，只用一个测量装置就可以实现多点检测，大大缩减故障查找时间。大大缩减故障查找时间。
技术研发人员：田显斌 张玺 唐小焰 赵栋栋 邱振涵
受保护的技术使用者：四川华能太平驿水电有限责任公司
技术研发日：2022.08.01
技术公布日：2022/12/1
