[发明专利]管道石墨烯复合薄膜传感器

说明书

本申请涉及一种管道石墨烯复合薄膜传感器。管道石墨烯复合薄膜传感器通过设置弹性基底，并将石墨烯传感器设置于弹性基底远离所述待测管道内壁的一侧。由于弹性基底可以利用自身形变抵接于待测管道的内壁，即安装弹性基底时可以施加外力以使弹性基底向体积减小的方向产生弹性形变，并在撤销外力后挤压并抵接于待测管道的内壁，故管道石墨烯复合薄膜传感器在使用时可以避免对待测管道的改进或破坏，可以实现对待测管道或气路的流量和压力的检测。

技术领域

本申请涉及管道监测技术领域，特别是涉及一种管道石墨烯复合薄膜传感器。

背景技术

在传统方案中，厂矿企业通常使用涡轮流量计、罗茨流盘计和皮膜式流量计等作为流盘计。

然而，上述方案需要与待监测管道进行对接，即需要对管道进行改进或破坏原管道。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中与待监测管道进行对接时需要对管道进行改进或破坏原管道的问题，提供一种管道石墨烯复合薄膜传感器。

本申请提供一种管道石墨烯复合薄膜传感器，包括：

弹性基底，用于利用自身形变抵接于待测管道的内壁；以及

石墨烯传感器，设置于所述弹性基底远离所述待测管道内壁的一侧，用于检测待测管道内的流量和压力。

在其中一个实施例中，所述弹性基底包括至少两个弹性体，至少两个弹性体均为圆弧形且共同围合形成一圆环状结构，至少两个弹性体的半径在预设范围内大于所述待测管道的半径。

在其中一个实施例中，所述弹性体的一端开设有对接孔，另一端设置有与所述对接孔配合的凸起，所述弹性体通过所述对接孔和所述凸起与另一个结构相同的所述弹性体沿圆周方向首尾连接。

在其中一个实施例中，所述弹性基底远离所述待测管道内壁的一侧开设有第一安装孔和第二安装孔；

所述石墨烯传感器包括流量传感器和压力传感器，所述流量传感器设置于所述第一安装孔，用于测量所述待测管道的流量，所述压力传感器设置于所述第二安装孔，用于测量所述待测管道的压力。

在其中一个实施例中，所述流量传感器包括：

传感器基体；

第一电阻组件，设置于所述传感器基体远离所述待测管道内壁的表面，用于在所述待测管道内流量变化时产生阻值变化；以及

第一检测组件，位于所述传感器基体靠近所述待测管道内壁的一侧，与所述第一电阻组件电连接，用于检测所述第一电阻组件两端的电压变化，并根据所述电压变化计算所述第一电阻组件的阻值变化，并根据所述第一电阻组件的阻值变化确定所述流量变化。

在其中一个实施例中，所述第一电阻组件包括：

第一石墨烯保护层，覆盖所述传感器基体远离所述待测管道内壁的表面；

加热电阻，设置于所述第一石墨烯保护层远离所述传感器基体的一侧；

两个热敏电阻，设置于所述第一石墨烯保护层远离所述传感器基体的一侧，且关于所述加热电阻对称；以及

第二石墨烯保护层，覆盖所述加热电阻和两个所述热敏电阻远离所述第一石墨烯保护层的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一检测组件包括：

第一检测电路，与所述第一电阻组件电连接，用于检测所述第一电阻组件两端的电压变化，并根据所述电压变化计算所述第一电阻组件的阻值变化，并根据所述第一电阻组件的阻值变化确定所述流量变化；以及

第一射频电路，与所述第一检测电路电连接，用于将所述流量变化发送至远程终端。