针对基于工业物联网的管道流量实时监测存在供电困难的问题,提出了一种具有能量采集和无线通信能力的锥形转子叶片式管道流量计。首先,所提流量计的关键部件为一个四叶片转子,通过外围嵌入永磁体的转子旋转,将水流势能转换为电能,并给...针对基于工业物联网的管道流量实时监测存在供电困难的问题,提出了一种具有能量采集和无线通信能力的锥形转子叶片式管道流量计。首先,所提流量计的关键部件为一个四叶片转子,通过外围嵌入永磁体的转子旋转,将水流势能转换为电能,并给出了工作原理分析和发电效率计算方法;然后,为了进一步提高发电性能,在转子前端安装一个锥体(锥形转子),以产生高速水流并导向附近的叶片,并通过流体模拟分析了锥体的影响。其次,设计了对应的物联网控制单元,利用转子旋转产生的电能来检测转子的转速,并与互联网服务器进行无线通信。最后,通过实验对该流量计发电性能和测量精度进行了评估。研究结果表明,装有锥体的转子叶片前后的压力差明显大于没有锥体的转子。随着锥体直径的增大,转子产生的功率和压力差都会增大,且最高发电效率为0.074。通过测量的转速可获得流量,且满量程精度为1.2%。当流量大于0.6×10-3 m 3/s时,流量计的输出功率大于10 mW,足以实现长期的无线流量监测。展开更多
介绍了煤矿瓦斯抽采监测常用流量计的各种优缺点,基于时差法超声波流量检测原理,采用40 k Hz超声波换能器和CX20106A集成红外信号接收芯片对超声波信号进行处理,并利用高速ARM芯片计算超声波飞行时间,设计了矿用管道式超声波气体流量计...介绍了煤矿瓦斯抽采监测常用流量计的各种优缺点,基于时差法超声波流量检测原理,采用40 k Hz超声波换能器和CX20106A集成红外信号接收芯片对超声波信号进行处理,并利用高速ARM芯片计算超声波飞行时间,设计了矿用管道式超声波气体流量计,相对误差小于4.0%、流速下限低至0.2 m/s,且无压损,是解决煤矿瓦斯抽采监测的理想仪器,具有良好的现场表现和环境适应性。展开更多
文摘针对基于工业物联网的管道流量实时监测存在供电困难的问题,提出了一种具有能量采集和无线通信能力的锥形转子叶片式管道流量计。首先,所提流量计的关键部件为一个四叶片转子,通过外围嵌入永磁体的转子旋转,将水流势能转换为电能,并给出了工作原理分析和发电效率计算方法;然后,为了进一步提高发电性能,在转子前端安装一个锥体(锥形转子),以产生高速水流并导向附近的叶片,并通过流体模拟分析了锥体的影响。其次,设计了对应的物联网控制单元,利用转子旋转产生的电能来检测转子的转速,并与互联网服务器进行无线通信。最后,通过实验对该流量计发电性能和测量精度进行了评估。研究结果表明,装有锥体的转子叶片前后的压力差明显大于没有锥体的转子。随着锥体直径的增大,转子产生的功率和压力差都会增大,且最高发电效率为0.074。通过测量的转速可获得流量,且满量程精度为1.2%。当流量大于0.6×10-3 m 3/s时,流量计的输出功率大于10 mW,足以实现长期的无线流量监测。
文摘介绍了煤矿瓦斯抽采监测常用流量计的各种优缺点,基于时差法超声波流量检测原理,采用40 k Hz超声波换能器和CX20106A集成红外信号接收芯片对超声波信号进行处理,并利用高速ARM芯片计算超声波飞行时间,设计了矿用管道式超声波气体流量计,相对误差小于4.0%、流速下限低至0.2 m/s,且无压损,是解决煤矿瓦斯抽采监测的理想仪器,具有良好的现场表现和环境适应性。
