[發明專利]氣體流速測量裝置及系統

在審

• 申請號: 202110849930.4
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113533781A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 吉鵬勃;范鴻
• 申請（專利權）人: 西安柯萊特信息科技有限公司
• 主分類號: G01P5/26
• 分類號: G01P5/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及氣體流速測量裝置及系統，具體而言，涉及氣體流速檢測領域。本申請提供的氣體流速測量裝置；當需要對待測氣體流速進行檢測時，將待測氣體通入到該氣體流速測量裝置的氣體腔中，在氣體的壓強作用下，石墨烯薄膜的形狀發生改變，進而改變金屬顆粒層中金屬顆粒的間距，從而改變金屬顆粒層中的金屬顆粒與光信號的共振情況，光源產生的光信號在氣體腔中與金屬顆粒發生共振，由于金屬顆粒層中的金屬顆粒與光信號的共振情況發生改變，則到達光探測器的光信號的量發生改變，通過光探測器檢測氣體腔出射的光信號的共振波長的變化，并通過氣體腔出射的共振波長的變化與待測氣體流速的關系，得到氣體流速。

技術領域

本申請涉及氣體流速檢測領域，具體而言，涉及一種氣體流速測量裝置及系統。

背景技術

氣體流速氣體的流速，是用單位時間內通過柱子或檢測器的氣體體積大小來表示的，常用單位是毫升/分，測量氣體流速的方法很多，在氣相色譜中，由于氣體流速較小，載氣與氫氣流速為20～150ml/分，空氣流速為200～1000ml/分。氣體在流速大的地方壓強較小，在流速小的地方壓強較大。

現有技術中，一般是使用紅外傳感器，對管道中的氣體流速進行測量，在實際應用中，使用紅外傳感器對管道中的氣體流速進行測量，是通過檢測氣體的指紋光譜，實現對氣體的流速進行測量。

但是，現有技術中的紅外傳感器靈敏度低，且體積大、笨重、昂貴、操作復雜，難以滿足簡單的對氣體流速進行測量的要求。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種氣體流速測量裝置及系統，以解決現有技術中的紅外傳感器靈敏度低，且體積大、笨重、昂貴、操作復雜，難以滿足簡單的對氣體流速進行測量的要求的問題。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種氣體流速測量裝置，裝置包括：光源、光纖、氣體腔、石墨烯薄膜、金屬顆粒層和光探測器，光纖的兩側分別設置有光源和氣體腔，且光源產生的光信號通過光纖達到氣體腔的內部，氣體腔內部與光纖相對的面設置為石墨烯薄膜，石墨烯薄膜靠近光纖的一側設置有金屬顆粒層，氣體腔的兩個相對的面上分別設置有進氣口和出氣口，光探測器設置在氣體腔遠離光纖的一側，用于檢測氣體腔出射的光信號的共振波長。

可選地，該裝置還包括第一彈性部和第二彈性部，第一彈性部和第二彈性部分別設置在石墨烯薄膜的兩端，用于將石墨烯薄膜進行固定，且第一彈性部靠近進氣口，第二彈性部靠近出氣口。

可選地，該第一彈性部的彈性系數小于第二彈性部的彈性系數。

可選地，該裝置還包括：第一閥門和第二閥門，第一閥門設置在進氣口，第二閥門設置在出氣口，第一閥門和第二閥門分別用于控制進氣口和出氣口的打開和閉合。

可選地，該出氣口和進氣口不對稱設置，且進氣口靠近光纖設置，出氣口遠離光纖設置。

可選地，該金屬顆粒層的金屬顆粒靠近進氣口的一側金屬顆粒的數量大于靠近出氣口一側的金屬顆粒的數量。

可選地，該金屬顆粒層的材料為貴金屬材料。

第二方面，本申請提供一種氣體流速測量系統，系統包括：處理器、顯示器和第一方面任意一項的氣體流速測量裝置，顯示器和處理器依次與氣體流速測量裝置的光探測器電連接，處理器用于根據氣體腔出射的共振波長與待測氣體流速的關系，得到氣體流速，顯示器用于將得到的氣體流速進行顯示。

本發明的有益效果是：