[發明專利]基于3D打印與Flex傳感技術的流速監測方法

有效

• 申請號: 201711066970.1
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107894515B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張一帆;洪成雨;袁昱
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海大學
• 主分類號: G01P5/02
• 分類號: G01P5/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種采用流速監測系統的流速監測方法，所述流速監測系統包括利用3D打印技術打印出的桿件(1)及阻力板(2)，桿件(1)與阻力板(2)之間通過連接鉸(4)相連，阻力板(2)垂直放入液體中后，使得液體的流向與阻力板(2)所在平面垂直，液體流過阻力板(2)時阻力板(2)通過連接鉸(4)彎曲，在桿件(1)與阻力板(2)的連接處套有一個活動套(5)，在桿件(1)上套有活動套(5)，Flexforce彎曲傳感器(3)設于活動套(5)和連接鉸(4)的外側，當阻力板(2)發生彎曲時帶動Flexforce彎曲傳感器(3)發生彎曲，Flexforce彎曲傳感器(3)經由無線網絡連接數據采集分析終端，其特征在于，所述流速監測方法包括以下步驟：

步驟1、將桿件(1)及阻力板(2)安置在液體中，使得液體的流向與阻力板(2)所在平面垂直，液體流過阻力板(2)時阻力板(2)通過連接鉸(4)彎曲，從而帶動Flexforce彎曲傳感器(3)彎曲，獲取當前時刻t的Flexforce彎曲傳感器(3)的示數D_t；

步驟2、根據D_t計算得到當前時刻t的彎曲角度變化值θ_t，式中，ΔD_t為當前時刻t Flexforce彎曲傳感器(3)的示數變化值，ΔD_t＝D_t-D₁，D₁為Flexforce彎曲傳感器(3)的初始示數，k為線性關系；線性關系k的獲取步驟為：

通過彎曲傳感器標定實驗測得Flexforce彎曲傳感器(3)示數與角度間的線性關系k，標定過程中通過將Flexforce彎曲傳感器(3)彎曲不同角度時，對Flexforce彎曲傳感器(3)的示數進行記錄，獲得Flexforce彎曲傳感器(3)示數與角度之間的標定關系，該標定關系是線性的，從而將獲得的直線的斜率作為線性關系k；

步驟3、依據彎曲角度變化值θ_t計算得到當前時刻t的流速v_t：

式中，l為阻力板(2)的水平寬度，a為比例系數。