[發(fā)明專利]一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011220728.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112326994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金華伏安光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/02
• 分類號(hào): G01P5/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置，包括：管壁、懸臂梁、振源、壓電材料塊，管壁圍成管道，懸臂梁的一端固定在管壁的外側(cè)，懸臂梁的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔與管道貫通，振源與管壁、懸臂梁固定連接，壓電材料塊設(shè)置在懸臂梁上靠近固定端的部位，壓電材料塊與外部電路連接。應(yīng)用時(shí)，待測(cè)的流體在管道內(nèi)流動(dòng)，通過(guò)探測(cè)懸臂梁共振頻率的變化，實(shí)現(xiàn)待測(cè)流速的測(cè)量。本發(fā)明具有流速探測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流速探測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置。

背景技術(shù)

流速測(cè)量是流體實(shí)驗(yàn)中重要的測(cè)量?jī)?nèi)容之一。傳統(tǒng)中，基于流體速度測(cè)量的流速測(cè)量?jī)x器有畢托管、畢托柱、旋漿式流速儀、應(yīng)變式流速儀等；基于流體流動(dòng)距離的流速測(cè)量?jī)x器的原理是在流體中投放示蹤物。傳統(tǒng)流速探測(cè)裝置的探測(cè)精度低，并且不容易測(cè)量封閉管道內(nèi)流體的流速。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置，包括：管壁、懸臂梁、振源、壓電材料塊，管壁圍成管道，懸臂梁的一端固定在管壁的外側(cè)，懸臂梁的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔與管道貫通，振源與管壁、懸臂梁固定連接，壓電材料塊設(shè)置在懸臂梁上靠近固定端的部位，壓電材料塊與外部電路連接。

更進(jìn)一步地，空腔的長(zhǎng)度小于懸臂梁長(zhǎng)度的三分之二。

更進(jìn)一步地，空腔的長(zhǎng)度小于懸臂梁長(zhǎng)度的二分之一。

更進(jìn)一步地，從懸臂梁的固定端至懸臂梁的自由端，空腔的寬度逐漸變窄。

更進(jìn)一步地，懸臂梁的材料為鋁合金、硅、半導(dǎo)體材料、金剛石。

更進(jìn)一步地，壓電材料塊的材料為壓電陶瓷或聚偏氟乙烯。

更進(jìn)一步地，從懸臂梁的固定端至懸臂梁的自由端，懸臂梁的寬度逐漸變窄。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置，包括：管壁、懸臂梁、振源、壓電材料塊，管壁圍成管道，懸臂梁的一端固定在管壁的外側(cè)，懸臂梁的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔與管道貫通，振源與管壁、懸臂梁固定連接，壓電材料塊設(shè)置在懸臂梁上靠近固定端的部位，壓電材料塊與外部電路連接。應(yīng)用時(shí)，待測(cè)的流體在管道內(nèi)流動(dòng)，在管道內(nèi)形成壓強(qiáng)。不同流速時(shí)，管道內(nèi)的壓強(qiáng)不同。從而導(dǎo)致空腔內(nèi)流體的壓強(qiáng)不同，從而改變懸臂梁的整體共振頻率，通過(guò)探測(cè)懸臂梁共振頻率的變化，實(shí)現(xiàn)待測(cè)流速的測(cè)量。因?yàn)閼冶哿旱墓舱耦l率對(duì)懸臂梁內(nèi)的應(yīng)力非常敏感，所以本發(fā)明具有流速探測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明是基于傳統(tǒng)電學(xué)和力學(xué)原理的，成本低，在流速探測(cè)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置的示意圖。

圖2是又一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置的示意圖。

圖3是再一種基于懸臂梁的流速探測(cè)裝置的示意圖。

圖中：1、管壁；2、懸臂梁；3、振源；4、壓電材料塊。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下。

實(shí)施例1