[實(shí)用新型]一種深水磁感應(yīng)渦輪萬向流速儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020668045.3
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN201965147U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣世全;王海燕;許亮斌;申曉紅;何軻;白峻;李保軍;朱夢陽;楊伏洲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01P5/06
• 分類號: G01P5/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種非接觸轉(zhuǎn)速測量裝置，特別是關(guān)于一種深水磁感應(yīng)渦輪萬向流速儀。

背景技術(shù)

現(xiàn)有水下流速測量主要有渦輪機(jī)械傳導(dǎo)式與多普勒效應(yīng)式。渦輪機(jī)械傳導(dǎo)式一般結(jié)構(gòu)都比較簡單，大多針對明渠短期移動測量，其原理是通過水流驅(qū)動渦輪將流速轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪轉(zhuǎn)速信息，然后再進(jìn)行采集處理。渦輪機(jī)械傳導(dǎo)式流速儀又分接觸式與非接觸式信號傳導(dǎo)方式，接觸式需要轉(zhuǎn)軸與測點(diǎn)頻繁接觸來傳遞轉(zhuǎn)速信息，由于接觸部位的密封比較復(fù)雜，高壓條件下更是難以做到，不適合水下應(yīng)用。非接觸式傳導(dǎo)方式大多采用磁感應(yīng)信息，通過轉(zhuǎn)軸帶動磁極產(chǎn)生磁場變換，來傳遞轉(zhuǎn)速信息，避免了轉(zhuǎn)軸與測點(diǎn)的接觸，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單。渦輪機(jī)械流速儀功耗甚微，但精度較低，一般應(yīng)用于水文監(jiān)測、江河流量監(jiān)測、農(nóng)業(yè)灌溉、市政給排水、工業(yè)污水等行業(yè)明渠流速/流量測量。多普勒效應(yīng)式一般用于海域航道和港口流速檢測，其主要利用水流回波的多普勒效應(yīng)來分析流速，通常有光源與聲源等，適合于開闊水域的區(qū)域流速檢測，精度高，但是信息量大，解算復(fù)雜，特別是深水測量中需要克服耐壓，密封等工程問題，價(jià)格昂貴，不適合局部單測點(diǎn)流速檢測應(yīng)用，而且其功耗大，不適合水下電池供電的長時(shí)間流速檢測。經(jīng)過市場調(diào)研，還沒有發(fā)現(xiàn)一款能夠針對深水海洋流速進(jìn)行長期檢測的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)ι詈：Ｑ罅魉龠M(jìn)行全方位測量，具有耐壓、密封能力的深水磁感應(yīng)渦輪萬向流速儀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種深水磁感應(yīng)渦輪萬向流速儀，其特征在于：它包括一流速儀固定支架，所述固定支架上設(shè)置有一固定轉(zhuǎn)向軸，所述固定轉(zhuǎn)向軸頂部設(shè)置一耐壓艙，所述耐壓艙通過轉(zhuǎn)向軸承連接一水平轉(zhuǎn)向連接件，所述水平轉(zhuǎn)向連接件的一端連接一導(dǎo)流尾翼，另一端連接一轉(zhuǎn)軸艙，所述轉(zhuǎn)軸艙內(nèi)設(shè)置有一渦輪轉(zhuǎn)軸，所述渦輪轉(zhuǎn)軸一端伸出所述轉(zhuǎn)軸艙連接一渦輪，另一端設(shè)置有磁極；與所述磁極對應(yīng)，所述耐壓艙內(nèi)設(shè)置有一磁簧開關(guān)，所述磁簧開關(guān)通過兩芯水密耐壓電纜連接一流速調(diào)節(jié)儀。

所述流速調(diào)節(jié)儀內(nèi)設(shè)置有一直流電源，所述直流電源的正極連接所述兩芯水密耐壓電纜的信號輸入線，負(fù)極并聯(lián)連接濾波電容、負(fù)載電阻和脈沖計(jì)數(shù)器的地線，所述濾波電容和負(fù)載電阻的正電極，以及所述脈沖計(jì)數(shù)器的輸入端共同連接所述兩芯水密耐壓電纜的信號輸出線。

所述耐壓艙底部設(shè)置有水密接口，所述兩芯水密耐壓電纜從所述水密接口穿出，從所述固定轉(zhuǎn)向軸內(nèi)部和固定支架內(nèi)部走線，連接所述流速解調(diào)儀。

所述水平轉(zhuǎn)向連接件的末端通過平衡調(diào)節(jié)螺栓連接所述導(dǎo)流尾翼。

所述磁簧開關(guān)為舌簧管和霍爾原件其中的一種。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型的渦輪傳動裝置與信息接收裝置分離設(shè)置，且處于不同的旋轉(zhuǎn)面上，信息接收裝置保持靜態(tài)不動，渦輪轉(zhuǎn)動裝置中的轉(zhuǎn)動裝置能夠相對其360度自由轉(zhuǎn)向，因此，可適應(yīng)水下洋流流向多變，滿足持續(xù)的頂流流速測量要求。2、本實(shí)用新型通過分置渦輪傳動裝置與信息接收裝置，能夠完成流速信息從動的非耐壓到靜的耐壓部分的傳導(dǎo)，即通過磁場變換將動態(tài)的渦輪轉(zhuǎn)動采集到的流速信息傳送給靜態(tài)的信息接收裝置，并通過信息接收裝置將流速信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髅}沖信號，完成信息的傳導(dǎo)。3、本實(shí)用新型采用透磁材料制作轉(zhuǎn)向軸承、耐壓艙及固定轉(zhuǎn)向軸等，且在耐壓艙內(nèi)設(shè)置有磁簧開關(guān)，因此，雖然渦輪傳動裝置與信息接收裝置分離設(shè)置，但不影響磁場信息的傳送，在渦輪自由轉(zhuǎn)向過程中，依然能夠保持信息轉(zhuǎn)換的暢通。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單巧妙，耐壓密封性強(qiáng)，能夠自由轉(zhuǎn)向滿足深水流速長期檢測的需求，因此，可廣泛用于深海石油鉆井系統(tǒng)中，水下輸油管道的多點(diǎn)洋流的流速檢測過程中。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本實(shí)用新型信息接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括渦輪傳動裝置和信息接收裝置。

渦輪傳動裝置包括一渦輪1，渦輪1連接一渦輪轉(zhuǎn)軸2，渦輪轉(zhuǎn)軸2的另一端連接一轉(zhuǎn)動裝置3，轉(zhuǎn)動裝置3轉(zhuǎn)動設(shè)置在一轉(zhuǎn)軸艙4內(nèi)，轉(zhuǎn)動裝置3末端設(shè)置有磁極5，轉(zhuǎn)軸艙4末端連接一水平轉(zhuǎn)向連接件6，水平轉(zhuǎn)向連接件6的末端通過平衡調(diào)節(jié)螺栓7連接一導(dǎo)流尾翼8。