[實用新型]一種壓電與光電復合的流體流速流向測量裝置

有效

• 申請號: 201420491549.0
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN204129066U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 陳學東;朱連利
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01P5/08
• 分類號: G01P5/08;G01P13/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種流體流速流向測量裝置，其特征在于，該裝置包括利用彈性圓柱體以及安裝在圓柱體內部中心軸線區域的壓電纖維束，將流體的流動轉換為浸入流體中的圓柱體的偏轉運動，以及壓電纖維束隨圓柱體偏轉產生壓電電荷，其兩端產生電壓差，利用圓柱體的偏轉與流體流向的關系，以及壓電纖維束電壓差與流體流速的關系，實現流體的流速和流向的測量。?

2.根據權利要求1所述的一種流體流速流向測量裝置，其特征在于，該裝置還包括激光發射準直模塊，彈性阻尼體，底座，二維PSD位移傳感器，PSD承載及信號放大電路板，以及測量數據處理模塊；?

所述彈性阻尼體安裝在底座上，圓柱體安裝在彈性阻尼體上，圓柱體與彈性阻尼體采用同一種彈性材料一體成型，壓電纖維束位于圓柱體的上部，壓電纖維束兩端分別安裝有壓電集電極，負責收集壓電纖維兩端產生的電荷，兩個壓電集電極極性相反以形成電壓差；?

所述激光發射準直模塊安裝在圓柱體的下部，激光發射準直模塊下端穿過彈性阻尼體進入到底座內部，激光發射準直模塊用于發射準直的激光光線；?

所述底座空腔內固定安裝有依次電信號連接的二維PSD位移傳感器、PSD承載及信號放大電路板和測量數據處理模塊；?

所述底座的底面中心安裝有防水信號線轉接口；防水信號線轉接口用于傳輸數據，還用于為測量數據處理模塊、激光發射準直模塊、PSD承載及信號放大電路板提供電源；?

所述測量數據處理模塊與壓電纖維束兩端的壓電集電極電連接，得到壓電纖維束的壓電電壓信號，以獲得流體的流速；?

所述二維PSD位移傳感器用于接收激光發射準直模塊出射的激光束，二維PSD位移傳感器將發生光電反應產生的電信號輸入到PSD承載及信號放大電路板，PSD承載及信號放大電路板將放大后的電信號提供給測量數據處理模塊；測量數據處理模塊獲得PSD承載及信號放大電路板放大后的測量信號，計算得到激光束光斑中心的坐標值，以得到流體的流向。?

3.根據權利要求1所述的一種流體流速流向測量裝置，其特征在于，所述壓電纖維束的長度為所述圓柱體總長的3/4。?

4.根據權利要求2所述的一種流體流速流向測量裝置，其特征在于，所述底座內空腔是一個整體呈放射狀的密閉空間，以配合激光的發射狀態。?

5.根據權利要求2所述的一種流體流速流向測量裝置，其特征在于，所述激光發射準直模塊包括殼體、激光驅動模塊、激光二極管和準直透鏡，殼體為中空圓柱狀，激光驅動模塊位于殼體頂部，激光二極管位于殼體的上部，準直透鏡位于殼體的下部；激光二極管發射激光，到達準直透鏡，經準直處理后散射的激光匯聚形成一個激光束；殼體底部設有微小透光孔。?