[发明专利]一种内置式流量检测装置

说明书

本发明公开了一种内置式流量检测装置，包括：电磁感应模块，包括垂直于待检测管道内流体流通方向设置的固定支架、将固定支架均分为四个区域的十字结构支承臂、转动连接于十字结构支承臂中心的叶轮及可随叶轮转动的永久磁铁，四个区域内分别嵌设有感应线圈，叶轮包括四个分别带有永久磁铁的叶片，于流体流动带动叶片转动时，所述感应线圈可切割磁力线产生电信号；信号处理模块；充电模块。本发明没有与管道外部的导线连接，利用内置的蓄电器和自发电充电系统为全密封电路供电，杜绝了导线对穿管壁连接带来的管内压力气体泄漏和电连接点裸露接触燃气介质等安全隐患，也解决了内置电路模块长期使用的持续供电难题。

技术领域

本发明属于燃气管道部件领域，尤其是涉及一种内置式流量检测装置。

背景技术

城镇燃气管网建设中流量检测一般有两种管道流量计接入方式，一是在管网施工时选择合适的独立流量计，串联方式焊接入管道特定点，二是管网全部焊接完成后，在管道特定点外部捆绑方式接入超声波流量计。两种流量计接入难度和后续维护难度显然存在差异，但安全可靠地工作要求是完全一致的。

目前城镇燃气管网已大量采用高密度聚乙烯（PE）材质的管阀产品，管道材质的变化也对接入流量仪表提出了新的要求，由于PE管阀产品理论上有数十年使用寿命，因此要求其内置的组件也须有相应的寿命。在智能燃气管网建设中，管内介质的流量、压力、温度等检测必不可少，但PE燃气管道对防漏防爆有着极高的要求，一般严格限制带电器件入管以防止静电火花，严格限制对穿管壁引入电导线以防燃气渗漏，这些都给内置检测装置持续供电和信号传送带来困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能自供电、无需改变原有连接结构、投入成本低、用于PE管道内燃气流量检测的内置式流量检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内置式流量检测装置，包括：

电磁感应模块，包括垂直于待检测管道内流体流通方向设置的固定支架、将固定支架均分为四个区域的十字结构支承臂、转动连接于十字结构支承臂中心的叶轮及可随叶轮转动的永久磁铁，所述四个区域内分别嵌设有感应线圈，所述叶轮包括四个分别带有永久磁铁的叶片，于流体流动带动叶片转动时，所述感应线圈可切割磁力线产生电信号；

信号大小与永久磁铁的磁场强度、切割区尺寸、永久磁铁与感应线圈相对距离相关；叶轮及永久磁铁的质量惯性与流量动态测量精度存在关联；

信号处理模块，用于处理电信号产生模块产生的感应信号，经过信号隔离整形后成为标准计数脉冲，再通过无线通讯模块向外发送流量信号；

充电模块，用于接收电信号产生模块产生的脉冲信号，为蓄电单元充电，并经过稳压电源后为检测装置内部电路供电。

为保证整个检测装置与流体管道外部没有任何结构及线路上的连接，检测装置自带流量感知用的叶轮机构，流量信号通过内部配备的双向无线通讯电路模块向外发送，尤其是在叶轮机构上组合自带了利用流体动能自发电的电磁感应线圈和永久磁铁，可保障检测装置持久工作。

进一步的，所述叶片间隔90°分布。

进一步的，所述相邻叶片上永久磁铁的NS磁极反向设置。保证每个感应线圈在其扇形两侧径向方向同时切割磁力线所得电势信号是叠加增强，四个叶片背部的永久磁铁极性按NS-SN-NS-SN交替相邻配置，相应地，四组感应线圈也因顺（逆）时针绕线方向而确定有电连接同名端。

进一步的，所述叶轮通过滚珠轴承安装于固定支架的中心。叶轮通过压接在圆环十字固定支架中心的滚珠轴承，安装于十字圆环固定支架上，可在流体动能作用下，推动叶轮并带动其背部的永久磁铁旋转。