[发明专利]一种自供电管道监测装置

说明书

本发明公开了一种自供电管道监测装置，包括固定支架、磁致伸缩薄膜、线圈骨架、托架、振动传导机构和线圈，振动传导机构设于管道上方，振动传导机构顶部与磁致伸缩薄膜相连，固定支架上部装设有托架，托架上放置线圈骨架，磁致伸缩薄膜两端穿过线圈骨架的腔体并与线圈骨架外端部连接，线圈环绕在线圈骨架外表面的环形凹槽内，线圈骨架外端部与固定支架之间设有永磁体。本发明两个独立线圈,一个线圈用于储能电路为外接电路供电，另一个线圈用于检测管道振动为外部电路所记录，可以收集管道振动过程中产生的电能而实现自供电，同时也能对管道振动进行监测。

技术领域

本发明属于管道监测技术领域，涉及一种基于磁致伸缩材料的自供电管道监测装置。

背景技术

现有的管道监控装置大都以外在供电为主，采用应变片或者其他机构来收集管道的振动数据，这种机构需要采用输电线供电或者电池供电，像远程输油管道等会存在一些人迹罕至的地区，架设远程的输电线成本较高，且需要经常维护，而电池供电需要定期更换电池，这两种方案都会带来高昂的成本。还有一种自供电的管道监控装置需要在管道上开孔，利用管道内的流体带动浆旋转发电，这种装置虽然解决了供电的问题，但是开孔本身对管道是一种损伤，易带来漏油等问题，也给设备的维护带来了很多困难。

磁致伸缩材料在磁场作用下，其长度发生变化，可发生位移而做功或在交变磁场作用可发生反复伸张与缩短，从而产生振动或声波，这种材料可将电磁能转换成机械能，相反也可以将机械能，转换成电磁能。由铁和镓组成的合金具有优异的磁致伸缩性能，称为Galfenol合金。由铽、镝、钬和铁等组成的超磁致伸缩材料，称为Terfenol-D合金，即中文名为铽镝铁稀土超磁致伸缩合金。Galfenol合金和Terfenol-D合金在换能器与水声监测等领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种自供电的管道监测装置，该装置能够将管道的振动能量收集，并监测管道的振动，能够在管道有异样振动发生时候报警。

为了达到上述目的，本发明所采取的具体技术方案为：

一种自供电管道监测装置，包括固定支架、磁致伸缩薄膜、线圈骨架、托架、振动传导机构和线圈，所述振动传导机构设于管道上方，所述振动传导机构顶部与磁致伸缩薄膜相连，所述固定支架设于管道的两侧，两个所述固定支架上部均装设有托架，所述托架上放置线圈骨架，所述线圈骨架内部设有腔体，所述磁致伸缩薄膜两端穿过线圈骨架的腔体并与线圈骨架外端部连接，所述线圈骨架外表面设有环形凹槽，所述线圈环绕在环形凹槽内，所述线圈骨架外端部与固定支架之间设有永磁体。其中一侧永磁体的左侧为S极，右侧为N极，另一侧永磁体的左侧为S极，右侧为N极，与感应线圈和罩盖组合形成闭合的磁回路。

进一步的，所述监测装置还包括罩盖，所述罩盖将磁致伸缩薄膜、线圈骨架、托架、永磁体、振动传导机构的上部及固定支架上部均罩设于其中，所述罩盖与固定支架上部固定连接。

进一步的，所述罩盖上侧的内表面设有与其所罩设部件之间空隙的适应性凸起，所述罩盖将其所罩设部件紧固与罩盖内。所述部件是指磁致伸缩薄膜、线圈骨架、托架、永磁体、振动传导机构。凸起与放置在托架上的线圈骨架、永磁体相对应，当罩盖通过螺纹孔经螺栓固定在固定支架上的时，线圈骨架和永磁体都会被夹紧在罩盖和托架之间，使线圈骨架和永磁体完全固定。

进一步的，所述罩盖为中空的长方体。

进一步的，所述线圈骨架外端部中间凸起，所述凸起处形成的上壁和下壁，所述上壁和下壁设有凹槽，所述上壁和下壁设有螺纹孔。

进一步的，所述托架为一个躺倒向下的L型板，所述托架L型短板处开有螺纹孔，所述托架螺纹孔经螺栓固定在固定支架上部，所述托架L型长板的上表面放置线圈骨架和永磁体。

进一步的，两个所述线圈的缠绕方向一致，一个线圈用于储能电路为外接电路供电，另一个线圈用于作为检测管道振动信号为外部电路所记录。