[发明专利]一种流体监测的智能管道

摘要

本发明为一种流体监测的智能管道,包括：管道、数据采集模块、数据处理模块、无线发射模块、无线接收模块、显示屏和供电模块。所述供电模块、数据采集模块、无线发射模块依次连接，所述数据采集模块垂直固定于管道内壁，所述供电模块和无线发射模块密封固定于管道内侧上壁；所述无线接收模块、数据处理模块、显示屏依次连接，固定于管道外侧。数据采集模块随着流体的运动而发生弯曲形变，而后产生与之相关的电信号，从而实现对管道内流体状态的监测。本发明能够有效的检测与监测常规管道系统难以收集的流体状态信号，适用于很多复杂状态下的管道系统需求。

主权项

1.一种流体监测的智能管道，其特征在于,包括：管道、数据采集模块、数据处理模块、无线发射模块、无线接收模块、显示屏和供电模块。所述供电模块、数据采集模块、无线发射模块依次连接，所述数据采集模块垂直固定于管道内壁，所述供电模块和无线发射模块密封固定于管道内侧上壁；所述无线接收模块、数据处理模块、显示屏依次连接，固定于管道外侧。所述数据采集模块采集管道内流体的力电信号，经无线发射模块发射，由无线接收模块接收力电信号，再经数据处理模块信号处理将力电信号转化成流速数据，最终由显示屏显示。/n所述数据采集模块为压电/压阻双模式柔性传感器，所述传感器包括压电层和压阻层；所述压电层由具有微结构的压电复合薄膜，以及喷涂在复合薄膜上金电极构成；所述压阻层是由喷涂在具有微结构的金电极表面和具有微结构的PDMS的石墨烯薄膜构成；所述微阵列结构为正四棱台微阵列，所述阵列上底面边长与下底面边长的比值k与阵列高度h满足：/n /n其中，为第一变量，具体为/n 为第二变量，具体为为第三变量，具体为c_ij、e_ij和k_ij分别是弹性劲度常数、压电应力常数和介电常数；a₂为正四棱台底面边长；F表示为压力，t为时间，R为电压表内阻，V为压电层的输出电压。/n