一种基于管道流体发电的自驱动测温装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109612606A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201910121325.8(22)申请日2019.02.19(66)本国优先权数据201810250461.22018.03.26CN(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人刘晓日汪淼张培毅刘联胜张超李孟涵黎苏(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人付长杰(51)Int.Cl.G01K13/02(2006.01)H02J7/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于管道流体发电的自驱动测温装置(57)摘要本发明涉及一种基于管道流体发电的自驱动测温装置，该装置包括水轮、微型发电机、整流稳压系统和测温系统；所述水轮安装在待测对象管道内，管道上开一个圆孔，水轮轴穿过该圆孔连接管道外的微型发电机，微型发电机输出端连接整流稳压系统，整流稳压系统的输出端连接测温系统；测温系统中的温度传感器置于测点位置；测温系统包括温度传感器、主控单片机、电平转换模块和低功耗无线数据传送模块。该装置增加了流体发电系统，水轮能够收集管道内流体的动能，带动微型发电机转动，将动能转化为电能，经整流稳压，变为恒定电压的直流电，为测温系统提供能量进行温度测量，并能低功耗无线数据传送模块远距离传送数据。CN109612606ACN109612606A权利要求书1/1页1.一种基于管道流体发电的自驱动测温装置，其特征在于该装置包括水轮、微型发电机、整流稳压系统和测温系统；所述水轮安装在待测对象管道内，管道上开一个圆孔，水轮轴穿过该圆孔连接管道外的微型发电机，微型发电机输出端连接整流稳压系统，整流稳压系统的输出端连接测温系统；测温系统中的温度传感器置于测点位置；所述整流稳压系统包括桥式整流器、滤波电容器、三端集成稳压器、蓄电池和电源管理模块；测温系统包括温度传感器、主控单片机、电平转换模块和低功耗无线数据传送模块；温度传感器连接主控单片机，主控单片机依次经电平转换模块和低功耗无线数据传送模块与云端服务器连接；同时主控单片机与蓄电池和电源管理模块连接。2.根据权利要求1所述的基于管道流体发电的自驱动测温装置，其特征在于，所述待测对象管道为旁管道时，在主管道上需要测温的地方放置温度传感器，在旁通管上安装电磁阀及水轮，电磁阀连接继电器，继电器同时与主控单片机连接。3.根据权利要求1所述的基于管道流体发电的自驱动测温装置，其特征在于，该装置有两种安装方式：一种是直接安装在主管道中，在主管道上需要测温的地方放置温度传感器，在距离温度传感器0.5m—1m的位置安装水轮；另一种是安装在旁通管中，在主管道上需要测温的地方放置温度传感器，在旁通管上依次安装电磁阀、水轮，电磁阀连接继电器，继电器同时与主控单片机连接，再通过低功耗无线数据传送模块接收来自云端服务器的指令，从而远程控制装置的工作与停止；继电器控制电磁阀开关，电磁阀打开，流体进入旁通管，带动水轮转动，装置工作；电磁阀关闭，流体停止流动，水轮停止转动，装置停止工作。4.根据权利要求1所述的基于管道流体发电的自驱动测温装置，其特征在于，所述桥式整流器为RS502型整流桥，三端集成稳压器为7805型三端稳压器，蓄电池为两节3000mAh的18650锂电池。5.根据权利要求1所述的基于管道流体发电的自驱动测温装置，其特征在于，低功耗无线数据传送模块为NB-IOT模块。2CN109612606A说明书1/4页一种基于管道流体发电的自驱动测温装置技术领域[0001]本发明涉及管道流体发电、温度测量技术领域，具体涉及一种自驱动测温装置。背景技术[0002]现如今，管道在生产生活中的应用极其广泛，在数量庞大的管道内，流体具有较大的动力势能，而这些势能却没有被很好地利用起来，造成了资源的浪费，比如有高度落差的管道，又如允许存在动能损失的管道。同时在某些领域，管道内流体温度的测量十分重要，在公告号为CN202853793U的专利中，给出了一种测量管道内流体温度的装置，此装置利用止水绝热环保证测温环境的稳定，在三通中插入数字温度传感器进行温度测量，利用无线技术将数据导出，但是此装置工作时需要外界供给能量，不适合用于一些地形复杂且不便架设供电线路处的管道，如果需要使用，则要耗费大量的电池对此装置进行供电，加重了废电池对环境的污染。在专利号为ZL201720949083的专利中，给出了一种利用管道流体驱动发电的系统，此系统利用管路中的流体进行发电，但是此系统并无稳压作用，如果不经过处理，无法保证测温装置在稳定的直流电压下工作，很容易将测温装置烧坏。如何对管道内流体的能量进