一种管道流速计以及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种管道流速计以及使用方法，包括基板，基板包括一个变形面和位于变形面两边的固定面，其中在变形面上直线阵列排布有若干扰流片，扰流片垂直的固定在变形面上，在变形面背向扰流片的一侧上设置有若干压力传感器，基板上还设置有一个为压力传感器提供支持力的压紧机构，固定面包括一个与管道外壁面对应的贴合面，贴合面紧密贴附在管道外壁上；管道流速计还包括数据处理电路，数据处理电路包括与各个压力传感器连接的将压力传感器数据转换成电信号的转换器，以及与各压力传感器的转换器连接的数据处理器，通过数据处理器将各个转换器输出的电信号进行计算和转换，并通过数据显示器显示出实际流速。

【技术实现步骤摘要】
一种管道流速计以及使用方法
本专利技术涉及一种管道流速计以及使用方法，属于管道流速传感器领域。
技术介绍
流速计作为一个测量水流速度的设备，按领域，可以分为机械式、光学式、声波学式等几大类，其中：光学式和声波学式具有数据采集精度高，流速反馈及时、对管道流速不存在衰减等影响广泛被使用在一些高精密的使用领域，比如：制药、精密化工、流体模型建立、管道和水泵等精密流体输送设备测试等；光学式和声学式主要通过声波、电磁波等介质，利用其在不同流速的介质下，对声波、电磁波衰减影响不同、传播速度不同的理念进行制造，其主体包括发射器和接收器，均为高精密的设备；在对环境的要求较高，很难使用在诸如电厂、化工厂等粉尘含量高、水汽含量高的环境，且此类设备成本也较高，对于一些环境较差的使用工况，需要对设备进行经常性的保养和维护，不是很适合这些单位产品利润较低的工厂使用；机械式的流速计一般安装于管道内部，从结构上来说，外界环境对机械式的流速计影响不大，而且机械式的流速计一般采用一个在流体中不断旋转的驱动叶轮，通过驱动叶轮的转速来获取流速，其主体结构包括叶轮和一个转动的发电机结构，结构简单、成本低廉，适合一些利润低、使用量大、对数据精度要求不高的工厂，但机械式的流速计也存在较大的缺点，为了降低数据模拟的难度，一般叶轮的转动轴线与管道的轴线同轴，流体迎面朝向叶轮流动，所以叶轮给管道中流体流速带来的衰减十分巨大，不仅可能使得管道内的流速无法达到工作指标，同时此种结构的流速也不是非常准确，一般只能按照在管路结构的尾管位置，使用范围也很小；如ZL201110251948.0提出的一种机械式的流速计，其采用一个大型叶轮实现对流速的检测，此流速计流阻较大，对流体驱动泵的扬程要求较高，且对整个管路带来的流速衰减也较大，此外，此流速计一般需要串联到管道内，如果需要对现有管路进行安装，那么需要将现有管路进行拆卸，整体工程量较大，此外转动式的流速计如果叶轮的品质不高的话，转动时也会给管道带来一定的抖动，影响管路的寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术中光学、声学式流速计成本高、使用环形要求高，叶轮式流速计流阻大、安装困难等技术问题，提供一种管道流速计以及使用方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管道流速计，包括基板，所述基板包括一个变形面和位于变形面两边的固定面，其中在所述变形面上直线阵列排布有若干扰流片，所述扰流片垂直的固定在变形面上，在所述变形面背向扰流片的一侧上设置有若干压力传感器，所述基板上还设置有一个为压力传感器提供支持力的压紧机构，所述固定面包括一个与管道外壁面对应的贴合面，贴合面紧密贴附在管道外壁上；所述管道流速计还包括数据处理电路，所述数据处理电路包括与各个压力传感器连接的将压力传感器数据转换成电信号的转换器，以及与各压力传感器的转换器连接的数据处理器，通过数据处理器将各个转换器输出的电信号进行计算和转换，并通过数据显示器显示出实际流速。作为本专利技术的进一步创新，所述扰流片表面设置有连续状的扰流波浪面。作为本专利技术的进一步创新，所述各扰流片之间通过若干个连接器连接，所述连接器包括一个套接在扰流片上的固定套，相邻两个扰流片之间的固定套通过一个柔性连接板连接。作为本专利技术的进一步创新，所述扰流片与变形面之间为一体成型，采用弹性材料制成。作为本专利技术的进一步创新，所述变形面横向分为中间区和沿层区，所述沿层区位于中间区的两侧，所述中间区的扰流片长度大于沿层区扰流片的长度，所述压力传感器分别中间区压力传感器和沿层区压力传感器，所述沿层区压力传感器的的灵敏度大于中间区压力传感器的灵敏度。作为本专利技术的进一步创新，在所述变形面和固定面之间设置有减振区，所述减振区的厚度小于变形面、固定面的厚度，减振区为连续的之字形缓冲结构。作为本专利技术的进一步创新，在所述变形面和固定面的交界位置设置有一个条形的密封胶块，所述密封胶块与管道壁面接触。作为本专利技术的进一步创新，所述压紧机构包括一个安装在变形面上部的封闭外壳，在所述封闭外壳内设置有若干用于将压力传感器顶压在变形面上的柱状挤压块。一种管道流速计的使用方法，包括如下若干个步骤：第一步，安装，在待测流量的管道壁面上切开一个方形的开口，开口面积根据变形面的在平面上的投影面积进行设置，将本流速计装入到开口内，使得扰流片伸入到管道内，将固定面通过粘合剂或者螺钉固定到管道的壁面上；第二步，测试，打开管道的通路，使得管道内填充有一定流速的流体，且保证扰流片至少有百分之50,处于流体介质内，且开口与流速计之间不发生泄漏；第三步，数据采集，将流体的速度增大至正常工作状态，使得正常工作状态下的流体对扰流片产生扰动，使得扰流片处于一定的流体压力和扰动之下，扰流片在受扰动下发生抖动，通过与扰流片根部连接的变形面，可以获得扰流片的扰动幅度，通过对变形面上压力传感器数据的收集，可以获得变形面的变形程度即扰流片的扰动幅度，通过相关计算式即可获得流体在不同流层位置的流速。本专利技术的有益效果是：1、本结构通过在管道内安装若干个扰流片，通过不同流速流体对扰流片扰动影响不同的原理，实现对流速的测量，相比于叶轮式的流速计，对流体流速的衰减更小，除了扰流片表面的沿层阻力外，给管路带来的流速影响较小，不会因为单个流速计而影响到整个管路的流速。2、本流速计可以通过切割机对现有管道进行开口并安装，简单方便，不需要拆卸某些管路段，相比于叶轮式，安装复杂度更低。3、本流速计的减振区可以有效降低扰流片给整体管路带来的抖动影响，相比于叶轮式流速计，更加稳定性。4、分段式的扰流片考虑到了管路内不同位置管道沿层阻力不同，流速也不同的问题，为了保证流速，不同位置的扰流片长度不同，将本流速计对管路流速的影响降至最低，为了补偿不同短扰流片的扰流影响较小可能导致管路壁面位置流速检测不准确的问题，本结构提高了短扰流片处压力传感器的精度，控制了成本，保证了整个设备的精度。5、本结构考虑到一些异形管路内流体的局部流速区别较大的问题，将各个扰流片之间通过连接器柔性连接，使得各个扰流片之间可以保证一定的同步抖动，以保证流体对流速计的驱动力，保证数据收集的准确性，而且连接器可以防止扰流片发生断裂后脱落至管路内，导致管道上相关设备卡死的问题。6、一体成型的扰流片与变形面相比于焊接结构制造成本低，且力传递效率也更高，不容易发生扰流片的脱落，寿命也更长。7、封闭外壳可以在流速计处于一些环境较差的工况时，保证压力传感器不受水汽、空气和一些活性气体的腐蚀，也不容易受外界压力的影响。8、本结构主要利用扰流片扰动时压力的变化区间大小来识别流速，所以对于扰流片的制造时的精度要求更低，相比于质量平衡要求度较高的叶轮式流速计，本结构品控要求更低，可以有效降低制造成本，缩短制造时间。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的剖面示意图。图中：1、扰流片；2、变形面；3、固定面；4、减震区；5、压力传感器；6、封闭外壳；7、挤压快；8、固定套；9、连接板；10、密封胶块；A中间区；B、沿层区。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1，一种管道流速计，包括基板，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道流速计，其特征在于：包括基板，所述基板包括一个变形面和位于变形面两边的固定面，其中在所述变形面上直线阵列排布有若干扰流片，所述扰流片垂直的固定在变形面上，在所述变形面背向扰流片的一侧上设置有若干压力传感器，所述基板上还设置有一个为压力传感器提供支持力的压紧机构，所述固定面包括一个与管道外壁面对应的贴合面，贴合面紧密贴附在管道外壁上；    所述管道流速计还包括数据处理电路，所述数据处理电路包括与各个压力传感器连接的将压力传感器数据转换成电信号的转换器，以及与各压力传感器的转换器连接的数据处理器，通过数据处理器将各个转换器输出的电信号进行计算和转换，并通过数据显示器显示出实际流速。

【技术特征摘要】
1.一种管道流速计，其特征在于：包括基板，所述基板包括一个变形面和位于变形面两边的固定面，其中在所述变形面上直线阵列排布有若干扰流片，所述扰流片垂直的固定在变形面上，在所述变形面背向扰流片的一侧上设置有若干压力传感器，所述基板上还设置有一个为压力传感器提供支持力的压紧机构，所述固定面包括一个与管道外壁面对应的贴合面，贴合面紧密贴附在管道外壁上；所述管道流速计还包括数据处理电路，所述数据处理电路包括与各个压力传感器连接的将压力传感器数据转换成电信号的转换器，以及与各压力传感器的转换器连接的数据处理器，通过数据处理器将各个转换器输出的电信号进行计算和转换，并通过数据显示器显示出实际流速。2.如权利要求1所述的一种管道流速计，其特征在于：所述扰流片表面设置有连续状的扰流波浪面。3.如权利要求1所述的一种管道流速计，其特征在于：所述各扰流片之间通过若干个连接器连接，所述连接器包括一个套接在扰流片上的固定套，相邻两个扰流片之间的固定套通过一个柔性连接板连接。4.如权利要求1所述的一种管道流速计，其特征是：所述扰流片与变形面之间为一体成型，采用弹性材料制成。5.如权利要求1所述的一种管道流速计，其特征是：所述变形面横向分为中间区和沿层区，所述沿层区位于中间区的两侧，所述中间区的扰流片长度大于沿层区扰流片的长度，所述压力传感器分别中间区压力传感器和沿层区压力传感器，所述沿层区压力传感器的的灵敏度大于中间区压力传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国东，
申请(专利权)人：无锡乐华自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32