CN111735607A - 一种旋流检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋流检测系统及方法，其包括底座，所述底座的顶部固定安装有顶部设置有开口的水池，所述水池的上方设有排水管，所述排水管的底部密封连通有第一透明管和第二透明管，所述第一透明管的内部设置有第一旋流陀螺器，所述第二透明管的内部设置有第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器，所述第二旋流陀螺器和第一旋流陀螺器位于同一水平面，所述排水管上密封连通有抽水组件，所述底座的顶部固定安装有固定板，且固定板位于水池的上方。本发明采用对比检测的方式对旋流速度进行检测，结构简单，成本低，可以提高对旋流速度检测的精度，还可以对影响旋流速度的因素进行一并检验。

Description

一种旋流检测系统及方法

技术领域

本发明涉及旋流检测技术领域，尤其涉及一种旋流检测系统及方法。

背景技术

有旋流亦称“涡流”。流体质点(微团)在运动中不仅发生平动(或形变)，而且绕着自身的瞬时轴线作旋转运动，即有旋流中如有液体微团的旋转角速度不全为0，管道内的旋流在特定情况下进行检测。

现有的管道内的旋流检测系统过于繁琐，对管道内旋流检测的精度不高，不能够对旋流的转速进行显示，不利于使用，所以我们提出了一种旋流检测系统及方法，用以解决上述提出的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种旋流检测系统及方法。

本发明提出的一种旋流检测系统，包括底座，所述底座的顶部固定安装有顶部设置有开口的水池，所述水池的上方设有排水管，所述排水管的底部密封连通有第一透明管和第二透明管，所述第一透明管的内部设置有第一旋流陀螺器，所述第二透明管的内部设置有第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器，所述第二旋流陀螺器和第一旋流陀螺器位于同一水平面，所述排水管上密封连通有抽水组件，所述底座的顶部固定安装有固定板，且固定板位于水池的上方，所述固定板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个转速测量仪，且转速测量仪上电性连接有显示组件，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有防水反光纸，三个防水反光纸分别和三个转速测量仪的位置相对应，所述固定板的顶部固定安装有电控室，所述电控室上设有腔室，所述腔室的内部设置有电控组件，所述电控室的一侧固定安装有L形板，且L形板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个霍尔元件，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有磁体，三个磁体与第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器的位置相对应。

优选的，为了方便对第一透明管和第二透明管内的流量进行调节，所述抽水组件包括固定安装在底座顶部的水泵，所述水泵的输入端密封连通有抽水管，且抽水管的一端密封连通有外部水源，所述水泵的输出端和排水管的底部密封相连通。

优选的，为了能够方便对旋流轴的转速进行检测，所述第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器包括第一卡环、第二卡环、旋流轴和多个旋流叶片，第一卡环和第二卡环固定安装在第一透明管和第二透明管的内部，第一卡环和第二卡环均和旋流轴转动安装，多个旋流叶片呈环形排布在旋流轴的外侧。

优选的，为了方便对横板进行固定，所述底座的顶部固定安装有立柱，且立柱的一侧固定安装有横板，所述横板的一侧和固定板的一侧固定安装，所述固定板的一侧固定安装有T型板，且T型板的一侧和三个转速测量仪的一侧均固定安装。

优选的，为了方便自动实现对旋流速度进行检测，所述电控组件包括固定安装在腔室底部内壁上的PLC控制板，所述腔室的一侧内壁上固定安装有蓄电池，所述蓄电池和PLC控制板电性连接，所述腔室的底部内壁上固定安装有计时器和计数器，且计时器和计数器均和PLC控制板电性连接，所述计数器和三个霍尔元件均电性连接。

优选的，为了方便对旋流速度进行显示，所述显示组件包括可脱离活动卡装在底座顶部的转速显示器，所述转速显示器设置有三个，且三个转速显示器分别和三个转速测量仪电性连接。

优选的，为了方便对转速显示器进行卡装，所述底座的顶部固定安装有卡装块，所述卡装块的顶部开设有呈直线排布的三个卡装槽，三个转速显示器的底部分别延伸至三个卡装槽的内部并分别和三个卡装槽可脱离活动卡装。

优选的，为了避免相互干扰，三个转速测量仪和三个霍尔元件交错设置，且同一个旋流轴上的磁体和防水反光纸交错式设置。

本发明还提出了一种旋流检测系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：需要对第一透明管和第二透明管内的旋流进行检测时，首先启动水泵，经由设置的抽水管将外部的水源抽至水泵的内部，再经由设置的排水管排入两个第一透明管和第二透明管的内部，第一透明管和第二透明管内的水流如果完全与管道同向流动时，旋流叶片与水流方向相同，旋流陀螺器不会转动，水流不完全与管道同向流动，也就是水流为旋流时，径向速度越快，旋流叶片被水流推动转动的速度就越快，使用者通过肉眼观察就可以直观的看到旋流速度快慢；

S2：在使用者观察旋流速度的同时，三个防水反光纸会分别跟随三个旋流轴进行转动，三个转速测量仪会捕捉防水反光纸的位置，测量一分钟内，防水反光纸和旋流轴转动了多少圈，进而计算出旋流轴的转速，推算出管道内的旋流速度，将旋流速度在三个转速显示器上进行显示，与此同时，当旋流轴进行转动时，会带动三个磁体进行转动；

S3：当三个磁体靠近三个霍尔元件时，霍尔元件会感应磁体的位置，霍尔元件每感应依次磁体的位置，在PLC控制板的计数器上加一，和PLC控制板电性连接的计时器可以记录旋流轴和磁体转动的圈数，根据计时器的时间得出旋流轴和磁体的转速，将霍尔元件得到的旋流速度和转速测量仪测得的旋流速度进行对比，误差在正负零点一之间取一值即可；

S4：采用对比检测的方式对旋流速度进行检测，结构简单，成本低，可以提高对旋流速度检测的精度，还可以对影响旋流速度的因素进行一并检验。

本发明的有益效果是：

1、第一透明管和第二透明管内的水流如果完全与管道同向流动时，旋流叶片与水流方向相同，旋流陀螺器不会转动，水流不完全与管道同向流动，也就是水流为旋流时，径向速度越快，旋流叶片被水流推动转动的速度就越快，使用者通过肉眼观察就可以直观的看到旋流速度快慢。

2、采用对比检测的方式对旋流速度进行检测，结构简单，成本低，可以提高对旋流速度检测的精度，还可以对影响旋流速度的因素进行一并检验。

附图说明

图1为本发明提出的一种旋流检测系统及方法的部分结构立体图；

图2为本发明提出的一种旋流检测系统及方法的侧视结构示意图；

图3为本发明提出的一种旋流检测系统及方法的第一透明管和第二透明管主视结构示意图；

图4为本发明提出的一种旋流检测系统及方法的图2中A部分结构放大示意图；

图5为本发明提出的一种旋流检测系统及方法的图2中B部分结构放大示意图。

图中：1底座、2水池、3水泵、4抽水管、5排水管、6第一透明管、7第二透明管、8第一卡环、9第二卡环、10旋流轴、11旋流叶片、12立柱、13横板、14固定板、15T型板、16转速测量仪、17防水反光纸、18电控室、19腔室、20PLC控制板、21蓄电池、22计时器、23计数器、24霍尔元件、25磁体、26卡装块、27转速显示器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-5，本实施例中提出了一种旋流检测系统，包括底座1，底座1的顶部固定安装有顶部设置有开口的水池2，水池2的上方设有排水管5，排水管5的底部密封连通有第一透明管6和第二透明管7，第一透明管6的内部设置有第一旋流陀螺器，第二透明管7的内部设置有第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器，第二旋流陀螺器和第一旋流陀螺器位于同一水平面，排水管5上密封连通有抽水组件，底座1的顶部固定安装有固定板14，且固定板14位于水池2的上方，固定板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个转速测量仪16，且转速测量仪16上电性连接有显示组件，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有防水反光纸17，三个防水反光纸17分别和三个转速测量仪16的位置相对应，固定板14的顶部固定安装有电控室18，电控室18上设有腔室19，腔室19的内部设置有电控组件，电控室18的一侧固定安装有L形板，且L形板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个霍尔元件24，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有磁体25，三个磁体25与第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器的位置相对应。

本实施例中，为了方便对第一透明管6和第二透明管7内的流量进行调节，抽水组件包括固定安装在底座1顶部的水泵3，水泵3的输入端密封连通有抽水管4，且抽水管4的一端密封连通有外部水源，水泵3的输出端和排水管5的底部密封相连通。

本实施例中，为了能够方便对旋流轴10的转速进行检测，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器包括第一卡环8、第二卡环9、旋流轴10和多个旋流叶片11，第一卡环8和第二卡环9固定安装在第一透明管6和第二透明管7的内部，第一卡环8和第二卡环9均和旋流轴10转动安装，多个旋流叶片11呈环形排布在旋流轴10的外侧。

本实施例中，为了方便对横板13进行固定，底座1的顶部固定安装有立柱12，且立柱12的一侧固定安装有横板13，横板13的一侧和固定板14的一侧固定安装，固定板14的一侧固定安装有T型板15，且T型板15的一侧和三个转速测量仪16的一侧均固定安装。

本实施例中，为了方便自动实现对旋流速度进行检测，电控组件包括固定安装在腔室19底部内壁上的PLC控制板20，腔室19的一侧内壁上固定安装有蓄电池21，蓄电池21和PLC控制板20电性连接，腔室19的底部内壁上固定安装有计时器22和计数器23，且计时器22和计数器23均和PLC控制板20电性连接，计数器23和三个霍尔元件24均电性连接。

本实施例中，为了方便对旋流速度进行显示，显示组件包括可脱离活动卡装在底座1顶部的转速显示器27，转速显示器27设置有三个，且三个转速显示器27分别和三个转速测量仪16电性连接。

本实施例中，为了方便对转速显示器27进行卡装，底座1的顶部固定安装有卡装块26，卡装块26的顶部开设有呈直线排布的三个卡装槽，三个转速显示器27的底部分别延伸至三个卡装槽的内部并分别和三个卡装槽可脱离活动卡装。

本实施例中，为了避免相互干扰，三个转速测量仪16和三个霍尔元件24交错设置，且同一个旋流轴10上的磁体25和防水反光纸17交错式设置。

本发明还提出了一种旋流检测系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：需要对第一透明管6和第二透明管7内的旋流进行检测时，首先启动水泵3，经由设置的抽水管4将外部的水源抽至水泵3的内部，再经由设置的排水管5排入两个第一透明管6和第二透明管7的内部，第一透明管6和第二透明管7内的水流如果完全与管道同向流动时，旋流叶片11与水流方向相同，旋流陀螺器不会转动，水流不完全与管道同向流动，也就是水流为旋流时，径向速度越快，旋流叶片11被水流推动转动的速度就越快，使用者通过肉眼观察就可以直观的看到旋流速度快慢；

S2：在使用者观察旋流速度的同时，三个防水反光纸17会分别跟随三个旋流轴10进行转动，三个转速测量仪16会捕捉防水反光纸17的位置，测量一分钟内，防水反光纸17和旋流轴10转动了多少圈，进而计算出旋流轴10的转速，推算出管道内的旋流速度，将旋流速度在三个转速显示器27上进行显示，与此同时，当旋流轴10进行转动时，会带动三个磁体25进行转动；

S3：当三个磁体25靠近三个霍尔元件24时，霍尔元件24会感应磁体25的位置，霍尔元件24每感应依次磁体25的位置，在PLC控制板20的计数器23上加一，和PLC控制板20电性连接的计时器22可以记录旋流轴10和磁体25转动的圈数，根据计时器22的时间得出旋流轴10和磁体25的转速，将霍尔元件24得到的旋流速度和转速测量仪16测得的旋流速度进行对比，误差在正负零点一之间取一值即可；

S4：采用对比检测的方式对旋流速度进行检测，结构简单，成本低，可以提高对旋流速度检测的精度，还可以对影响旋流速度的因素进行一并检验。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种旋流检测系统，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有顶部设置有开口的水池(2)，所述水池(2)的上方设有排水管(5)，所述排水管(5)的底部密封连通有第一透明管(6)和第二透明管(7)，所述第一透明管(6)的内部设置有第一旋流陀螺器，所述第二透明管(7)的内部设置有第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器，所述第二旋流陀螺器和第一旋流陀螺器位于同一水平面，所述排水管(5)上密封连通有抽水组件，所述底座(1)的顶部固定安装有固定板(14)，且固定板(14)位于水池(2)的上方，所述固定板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个转速测量仪(16)，且转速测量仪(16)上电性连接有显示组件，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有防水反光纸(17)，三个防水反光纸(17)分别和三个转速测量仪(16)的位置相对应，所述固定板(14)的顶部固定安装有电控室(18)，所述电控室(18)上设有腔室(19)，所述腔室(19)的内部设置有电控组件，所述电控室(18)的一侧固定安装有L形板，且L形板的一侧固定安装有呈直角三角形排列的三个霍尔元件(24)，第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器上均设置有磁体(25)，三个磁体(25)与第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述抽水组件包括固定安装在底座(1)顶部的水泵(3)，所述水泵(3)的输入端密封连通有抽水管(4)，且抽水管(4)的一端密封连通有外部水源，所述水泵(3)的输出端和排水管(5)的底部密封相连通。

3.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述第一旋流陀螺器、第二旋流陀螺器和第三旋流陀螺器包括第一卡环(8)、第二卡环(9)、旋流轴(10)和多个旋流叶片(11)，第一卡环(8)和第二卡环(9)固定安装在第一透明管(6)和第二透明管(7)的内部，第一卡环(8)和第二卡环(9)均和旋流轴(10)转动安装，多个旋流叶片(11)呈环形排布在旋流轴(10)的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有立柱(12)，且立柱(12)的一侧固定安装有横板(13)，所述横板(13)的一侧和固定板(14)的一侧固定安装，所述固定板(14)的一侧固定安装有T型板(15)，且T型板(15)的一侧和三个转速测量仪(16)的一侧均固定安装。

5.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述电控组件包括固定安装在腔室(19)底部内壁上的PLC控制板(20)，所述腔室(19)的一侧内壁上固定安装有蓄电池(21)，所述蓄电池(21)和PLC控制板(20)电性连接，所述腔室(19)的底部内壁上固定安装有计时器(22)和计数器(23)，且计时器(22)和计数器(23)均和PLC控制板(20)电性连接，所述计数器(23)和三个霍尔元件(24)均电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述显示组件包括可脱离活动卡装在底座(1)顶部的转速显示器(27)，所述转速显示器(27)设置有三个，且三个转速显示器(27)分别和三个转速测量仪(16)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有卡装块(26)，所述卡装块(26)的顶部开设有呈直线排布的三个卡装槽，三个转速显示器(27)的底部分别延伸至三个卡装槽的内部并分别和三个卡装槽可脱离活动卡装。

8.根据权利要求1所述的一种旋流检测系统，其特征在于，三个转速测量仪(16)和三个霍尔元件(24)交错设置，且同一个旋流轴(10)上的磁体(25)和防水反光纸(17)交错式设置。

9.一种旋流检测系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：需要对第一透明管(6)和第二透明管(7)内的旋流进行检测时，首先启动水泵(3)，经由设置的抽水管(4)将外部的水源抽至水泵(3)的内部，再经由设置的排水管(5)排入两个第一透明管(6)和第二透明管(7)的内部，第一透明管(6)和第二透明管(7)内的水流如果完全与管道同向流动时，旋流叶片(11)与水流方向相同，旋流陀螺器不会转动，水流不完全与管道同向流动，也就是水流为旋流时，径向速度越快，旋流叶片(11)被水流推动转动的速度就越快，使用者通过肉眼观察就可以直观的看到旋流速度快慢；

S2：在使用者观察旋流速度的同时，三个防水反光纸(17)会分别跟随三个旋流轴(10)进行转动，三个转速测量仪(16)会捕捉防水反光纸(17)的位置，测量一分钟内，防水反光纸(17)和旋流轴(10)转动了多少圈，进而计算出旋流轴(10)的转速，推算出管道内的旋流速度，将旋流速度在三个转速显示器(27)上进行显示，与此同时，当旋流轴(10)进行转动时，会带动三个磁体(25)进行转动；

S3：当三个磁体(25)靠近三个霍尔元件(24)时，霍尔元件(24)会感应磁体(25)的位置，霍尔元件(24)每感应依次磁体(25)的位置，在PLC控制板(20)的计数器(23)上加一，和PLC控制板(20)电性连接的计时器(22)可以记录旋流轴(10)和磁体(25)转动的圈数，根据计时器(22)的时间得出旋流轴(10)和磁体(25)的转速，将霍尔元件(24)得到的旋流速度和转速测量仪(16)测得的旋流速度进行对比，误差在正负零点一之间取一值即可；

S4：采用对比检测的方式对旋流速度进行检测，结构简单，成本低，可以提高对旋流速度检测的精度，还可以对影响旋流速度的因素进行一并检验。

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