[发明专利]一种固定式叶轮结构的管道流速传感器以及使用方法

权利要求书

1.一种固定式叶轮结构的管道流速传感器，其特征在于：包括固定基板，所述固定基板包括一个固定板和位于固定板两边的固定面，其中在所述固定板上安装有扰流叶轮阵列机构；

所述扰流叶轮阵列机构包括安装在固定板一侧面的若干个转动轴，在所述固定板上设置有若干台阶式的转动孔，所述转动轴的端部设置有一个卡接在转动孔台阶面上的环形凸起部，在所述转动孔内设置有一个固定座，在转动轴内部设置有一个转动座，在所述固定座和转动座之间设置有电阻应变片，在所述转动轴的端部还固定有一个叶轮，所述叶轮包括一个与管道流体轴线平行的叶轮轴，叶轮轴垂直固定在转动轴上，在所述叶轮轴上环形阵列固定有若干叶轮片，所述叶轮片带动转动轴转动；

在所述固定面上部还设置有一个封闭外壳，所述封闭外壳边缘与固定板之间封闭连接，在所述封闭外壳与固定板之间设置有一个膨胀空腔，在固定板朝向扰流片的两端设置有两个凸起的膨胀卡扣，在所述膨胀空腔内填充有高压惰性气体，所述膨胀卡扣在膨胀空腔的驱动下卡紧在管道壁面的开口上；

在所述封闭外壳与固定板之间设置有若干连接筋；

所述管道流速计还包括数据处理电路，所述数据处理电路包括与各个电阻应变片连接的将电阻应变片数据转换成电信号的转换器，以及与各电阻应变片的转换器连接的数据处理器，通过数据处理器将各个转换器输出的电信号进行计算和转换，并通过数据显示器显示出实际流速；

所述固定面包括一个与管道外壁面对应的贴合面，在所述固定面的端部加工有环形开口，构成一个固定环，在两个固定面的固定环之间设置有一个箍紧带。

2.如权利要求1所述的一种固定式叶轮结构的管道流速传感器，其特征在于：所述叶轮采用一体铸造制成，与转动轴之间通过螺钉固定。

3.如权利要求1所述的一种固定式叶轮结构的管道流速传感器，其特征是：所述叶轮阵列横向分为中间区和沿层区，所述沿层区位于中间区的两侧，所述沿层区电阻应变片的的灵敏度大于中间区电阻应变片的灵敏度。

4.如权利要求1所述的一种固定式叶轮结构的管道流速传感器，其特征是：在所述固定板和固定面之间设置有减振区，所述减振区的厚度小于固定板、固定面的厚度，减振区为连续的之字形缓冲结构。

5.如权利要求1所述的一种固定式叶轮结构的管道流速传感器，其特征是：在所述固定板和固定面的交界位置设置有一个条形的密封胶块，所述密封胶块与管道壁面接触。

6.一种如权利要求1所述的一种固定式叶轮结构的管道流速传感器的使用方法，其特征是：包括如下若干个步骤：

第一步，安装，在待测流量的管道壁面上切开一个方形的开口，开口面积根据固定基板的在平面上的投影面积进行设置，将本流速计装入到开口内，使得叶轮伸入到管道内，将固定面通过粘合剂或者螺钉固定到管道的壁面上；

第二步，测试，打开管道的通路，使得管道内填充有一定流速的流体，且保证扰流片至少有百分之50,处于流体介质内，且开口与流速计之间不发生泄漏；

第三步，数据采集，将流体的速度增大至正常工作状态，使得正常工作状态下的流体对叶轮产生扰动，使得叶轮处于一定摆动状态下，通过叶轮的摆动带动转动轴转动，使得电阻应变片扭曲，通过对各电阻应变片数据的收集，可以获得叶轮的摆动程度和摆动频率，通过相关计算式即可获得流体在不同流层位置的流速。