[发明专利]基于3D打印与Flex传感技术的流速监测方法

权利要求书

1.一种采用流速监测系统的流速监测方法，所述流速监测系统包括利用3D打印技术打印出的杆件(1)及阻力板(2)，杆件(1)与阻力板(2)之间通过连接铰(4)相连，阻力板(2)垂直放入液体中后，使得液体的流向与阻力板(2)所在平面垂直，液体流过阻力板(2)时阻力板(2)通过连接铰(4)弯曲，在杆件(1)与阻力板(2)的连接处套有一个活动套(5)，在杆件(1)上套有活动套(5)，Flexforce弯曲传感器(3)设于活动套(5)和连接铰(4)的外侧，当阻力板(2)发生弯曲时带动Flexforce弯曲传感器(3)发生弯曲，Flexforce弯曲传感器(3)经由无线网络连接数据采集分析终端，其特征在于，所述流速监测方法包括以下步骤：

步骤1、将杆件(1)及阻力板(2)安置在液体中，使得液体的流向与阻力板(2)所在平面垂直，液体流过阻力板(2)时阻力板(2)通过连接铰(4)弯曲，从而带动Flexforce弯曲传感器(3)弯曲，获取当前时刻t的Flexforce弯曲传感器(3)的示数D_t；

步骤2、根据D_t计算得到当前时刻t的弯曲角度变化值θ_t，式中，ΔD_t为当前时刻t Flexforce弯曲传感器(3)的示数变化值，ΔD_t＝D_t-D₁，D₁为Flexforce弯曲传感器(3)的初始示数，k为线性关系；线性关系k的获取步骤为：

通过弯曲传感器标定实验测得Flexforce弯曲传感器(3)示数与角度间的线性关系k，标定过程中通过将Flexforce弯曲传感器(3)弯曲不同角度时，对Flexforce弯曲传感器(3)的示数进行记录，获得Flexforce弯曲传感器(3)示数与角度之间的标定关系，该标定关系是线性的，从而将获得的直线的斜率作为线性关系k；

步骤3、依据弯曲角度变化值θ_t计算得到当前时刻t的流速v_t：

式中，l为阻力板(2)的水平宽度，a为比例系数。