[實用新型]一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置

有效

• 申請號: 201220174927.3
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN202599971U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 錢殿偉;張博雅
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01P5/08
• 分類號: G01P5/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本實用新型屬于計量技術領域，特別涉及一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置。

背景技術

液體流速是工業生產過程的重要參數。為了滿足各種工況下測量液體流速的需要，人們研發了基于不同原理的測速儀器，例如畢托管測速儀、激光多普勒測速儀、粒子成像測速儀、時差法超聲波測速儀、超聲波多普勒測速儀、電波測速儀、應變測速儀等。

應變測速儀是一種非電量電測儀器。其測速原理是讓流體推動彈性元件變形產生應變，從而帶動粘貼于彈性元件的應變片一起形變，然后通過構建惠斯登電橋將流體機械能轉換成電量，再將轉換后的微弱電量通過放大和濾波提取與流速相關的電信號進行分析處理，從而實現流體速度測量。應變測速儀具有對流體流場干擾小、對流場的透明性要求低、體積小巧、攜帶方便、性價比高等優點。在文獻《紙漿流送過程中速度分布測定方法的研究》(劉煥彬，周慶樂，藍福堂，盧謙和.紙漿流送過程中速度分布測定方法的研究[J]，廣東造紙技術通訊，1980年Z1期)中，提出了一種針對紙漿輸送過程的基于電阻應變計的流速測量裝置。紙漿輸送過程是在固定的管道中完成的，這種裝置無法應用于需要測定流速的水中機器人或水中兵器等水中移動設備、以及水文工作等場合中開放水域的低流速的測量。

實用新型內容

本實用新型針對上述缺陷公開了一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置，同時實現了流速的測量、存儲和顯示功能，可以解決水中機器人、水中兵器等水中移動設備、以及水文工作中的低流速測量問題。

一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置的結構如下：信號測量模塊、信號放大模塊、信號處理模塊和信號顯示模塊依次串聯連接，信號測量模塊、信號放大模塊、信號處理模塊和信號顯示模塊均安裝在密封盒中。

所述信號測量模塊的結構如下：直流電源的正極連接應變電阻，負極連接第一電阻，輸出電壓的一端連接應變電阻和溫度補償電阻的公共節點，另一端連接第一電阻和第二電阻的公共節點，GND地電位連接溫度補償電阻和第二電阻的公共節點。

所述直流電源的電壓為5V。

所述信號放大模塊由可變增益放大器及其外圍接口電路構成；

所述信號處理模塊由單片機、A/D轉換器以及外圍接口電路構成；

所述信號顯示模塊由顯示屏及其外圍接口電路構成。

所述密封盒呈長方體形狀；密封盒的上表面是透明的，密封盒的正前方縱向插有彈性元件，彈性元件呈薄片狀；應變電阻固定在彈性元件上，溫度補償電阻安裝在密封盒的正面，電源控制開關、第一信號按鍵開關、第二信號按鍵開關和第三信號按鍵開關均安裝在密封盒的上表面，LCD1602液晶顯示模塊貼于密封盒上表面的內表面；應變電阻、溫度補償電阻的上表面覆蓋一層塑料保護膜，并在塑料保護膜的周圍涂上一層防水硅橡膠，此外，LCD1602液晶顯示模塊、電源控制開關、第一信號按鍵開關、第二信號按鍵開關和第三信號按鍵開關與密封盒的縫隙處也都涂上防水硅橡膠。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型同時實現了流速的測量、存儲和顯示功能。與現有的技術相比，克服了現有基于電阻應變計的液體流速測量裝置只能固定安裝、無法在水中移動設備中應用的問題。采用本實用新型，可以滿足水中機器人、水中兵器等水中移動設備、以及水文工作中的流速測量的需要。

附圖說明

圖1為基于電阻應變計的液體流速測量裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的信號測量模塊原理圖；

圖3a為本實用新型的一個實施例的第一電路結構原理圖；

圖3b為本實用新型的一個實施例的第一電路結構原理圖；

圖4為本實用新型的測量裝置的立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型提供了一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，一種基于電阻應變計的液體流速測量裝置的結構如下：信號測量模塊、信號放大模塊、信號處理模塊和信號顯示模塊依次串聯連接，信號測量模塊、信號放大模塊、信號處理模塊和信號顯示模塊均安裝在密封盒1中。