[發明專利]一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器

在審

• 申請號: 202011170554.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112345788A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 樂智斌;崔宇光;曾銀平;何濤;張玉佼
• 申請（專利權）人: 九江中船消防設備有限公司
• 主分類號: G01P5/08
• 分類號: G01P5/08;H02J7/32;H02N2/18
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 劉宇波

本發明公開了一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器，其特征在于：包括從下往上依次安裝為指示器外殼、振動桿安裝環、振動裝置、振動桿調節器、電池組、電路板和顯示面板，指示器外殼包括用于和管道相連接的密封管螺紋、用于振動裝置穿過指示器外殼伸入管道內的振動桿通孔和用于放置振動桿安裝環和振動桿調節器的安裝內腔，指示器外殼內設置有配合振動桿調節器供其將調解旋鈕伸出裝置的調節槽，振動桿安裝環上開設有用于固定振動裝置的安裝槽，振動裝置連接振動桿調節器。本發明的振動裝置因渦激振動會產生不同的幅度和頻率，在結構的阻尼、質量、剛度、邊界等因素固定的情況下，振幅和頻率與流速存在不變的規律，用該規律對流速可進行準確測量。

技術領域

本發明涉及監控水流技術領域，尤其涉及一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器。

背景技術

隨著人類對地球的探索以及城市的建設擴張，基礎設施遍布全球各個角落，而城市群也越來越大、越來越復雜。海底的石油管路、偏遠山村的自來水供應、城市地下消防水管路以及現代化工廠里錯綜復雜的運輸管路，都需要對其進行監控和監測，而偏遠地區和難以到達的區域的管道監測一直是個難題。要么人為進行觀察，要么使用電纜進行供電和數據反饋，無論是前者還是后者，對管道的流動狀態監控監測，都是麻煩而又費時費力的事情。反觀城市，消防和生活用水管路是城市管道中的主要部分，而往往這兩類管路內水流是否在正常流動，直接影響著人們的安全和生活便利，因此對城市管路進行監控監測，非常有必要。傳統的水流指示器要么是機械式反饋，不能夠實現數據的反饋和收集，需要人為觀測；要么是需要長距離供電，顯示其流動狀態并將數據通過電纜反饋，這意味著多長的管路就有多長的電纜，或需要提供額外的基站進行數據收集；從結構上而言，目前大部分水流指示器采用的是馬鞍形或對夾式，這類水流指示器安裝需要在管道前期進行，若在已有管路上進行暗轉，費時費力。針對以上需求和存在的問題，本發明開發出一種旋入式的、能夠自行發電的、能夠實現數據反饋的水流指示器。考慮到鈍形結構物在水流等作用下會發生往復運動，稱之為渦激振動，隨著流速的變化，結構物的振動頻率和振幅有這一定的規律，利用這種規律可以反饋水流的信息，而電能部分，隨著壓電陶瓷的工藝愈加成熟，成本也不斷降低，而水流指示器并非持續工作的裝置，間歇地采集信號，對其電能需求不大，可以采用壓電陶瓷進行電能產生。

因此，提出一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器，用以解決上述背景技術中存在的而不足。

發明內容

本發明為了解決現有技術的上述不足，提出了一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種利用渦激振動自發電的旋入式水流綜合指示器，其特征在于：包括從下往上依次安裝為指示器外殼、振動桿安裝環、用于感知水流流動狀態的振動裝置、振動桿調節器、電池組、電路板和顯示面板，指示器外殼包括用于和管道相連接的密封管螺紋、用于振動裝置穿過指示器外殼伸入管道內的振動桿通孔和用于放置振動桿安裝環和振動桿調節器的安裝內腔，指示器外殼內設置有配合振動桿調節器供其將調解旋鈕伸出裝置的調節槽；

振動裝置包括用于感知水流的振動桿組件和用于支撐振動桿組件振動的固定件；

振動桿調節器位于振動桿安裝環的正上方，振動桿安裝環上開設有用于固定振動裝置的安裝槽，振動裝置連接振動桿調節器；

電池組放置于振動桿調節器內，指示器外殼內開設有電路板安裝孔和顯示面板安裝孔，電路板通過電路板安裝孔與指示器外殼固定連接且位于振動桿調節器的上方，顯示面板通過顯示面板安裝孔與指示器外殼固定連接且位于電路板的上方；

振動桿調節器與電路板電性連接，電路板與顯示面板電性連接。