CN220752161U - 一种用于管道液体的流速采集装置及流速采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于管道液体的流速采集装置及流速采集系统，包括超声波多普勒流速仪以及电缆，超声波多普勒流速仪用于安装在管道底部的内壁上，超声波多普勒流速仪用于采集管道液体的流速数据；电缆的一端与超声波多普勒流速仪连接，电缆的另一端用于与外部设备连接，电缆用于将超声波多普勒流速仪采集的流速数据发送至外部设备。本申请的技术方案一方面选用流速仪为超声波多普勒流速仪，超声波多普勒流速仪通过超声波采集液体流速，因此，采集时不易受到损坏；另一方面将超声波多普勒流速仪安装在管道底部的内壁上，由此，即使在管道内液体水位较低时，超声波多普勒流速仪也能很好地完成采集工作。

Description

一种用于管道液体的流速采集装置及流速采集系统

技术领域

本实用新型涉及城市管道领域，特别涉及一种用于管道液体的流速采集装置及流速采集系统。

背景技术

针对于管道流速采集，现有的转子流速仪、时差法流速仪、箱涵式流速仪等采集技术容易遇到垃圾遮挡、泥石流破坏、水体含有腐蚀性、水中含沙量高导致无法采集。而且当遇到现场水位较低时，无法进行液体流速采集工作。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种用于管道液体的流速采集装置及流速采集系统，用于解决当遇到现场水位较低时，无法进行液体流速采集工作的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，发明人提供了一种用于管道液体的流速采集装置，包括超声波多普勒流速仪以及电缆，超声波多普勒流速仪用于安装在管道底部的内壁上，超声波多普勒流速仪用于采集管道液体的流速数据；电缆的一端与超声波多普勒流速仪连接，电缆的另一端用于与外部设备连接，电缆用于将超声波多普勒流速仪采集的流速数据发送至外部设备。

区别于现有技术，本申请的技术方案一方面选用流速仪为超声波多普勒流速仪，超声波多普勒流速仪通过超声波采集液体流速，因此，采集时不易受到损坏；另一方面将超声波多普勒流速仪安装在管道底部的内壁上，由此，即使在管道内液体水位较低时，超声波多普勒流速仪也能很好地完成采集工作。

作为本实用新型的一种实施方式，超声波多普勒流速仪包括壳体以及超声波换能器，壳体内安装有超声波换能器，超声波换能器用于采集管道液体的流速数据。

如此，通过壳体能更好地保护超声波多普勒流速仪，另外，超声波多普勒流速仪通过超声波换能器采集管道内液体的流速数据。

作为本实用新型的一种实施方式，用于管道液体的流速采集装置包括安装支架以及紧固件，壳体安装在安装支架上，安装支架通过紧固件安装在管道底部的内壁上。

如此，通过紧固件以及安装支架能更加灵活且方便地将壳体安装在管道底部的内壁上。

作为本实用新型的一种实施方式，紧固件包括两个以上膨胀螺丝，安装支架上开设有与膨胀螺丝相对应的安装孔；两个以上膨胀螺丝与安装孔相配合用于将壳体安装在管道底部的内壁上。

如此，紧固件为膨胀螺丝，膨胀螺丝利用楔形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，能很好地达到安装固定效果。

作为本实用新型的一种实施方式，超声波多普勒流速仪还包括测深传感器，壳体内安装有测深传感器，测深传感器用于采集管道液体的水深数据。

如此，超声波多普勒流速仪除了可以采集管道内液体的流速外，还可以通过测深传感器采集管道内液体的水深数据，功能更多。

作为本实用新型的一种实施方式，测深传感器包括压力式测深传感器以及超声波测深传感器。

如此，压力式测深传感器以及超声波测深传感器相互配合，提高了采集水深的稳定性以及准确性。

作为本实用新型的一种实施方式，超声波换能器的输出端与管道的轴线平行设置。

如此，将超声波换能器的输出端与管道的轴线平行设置，使声波由超声波换能器产生并能正对于水流方向发出，由此只要管道内液体淹没超声波换能器即可测量。

为实现上述目的，第二方面，发明人提供了一种用于管道液体的流速采集系统，包括如发明人上述提供的任一项的用于管道液体的流速采集装置以及外部设备，外部设备与用于管道液体的流速采集装置连接。

区别于现有技术，本申请的技术方案一方面选用流速仪为超声波多普勒流速仪，超声波多普勒流速仪通过超声波采集液体流速，因此，采集时不易受到损坏；另一方面将超声波多普勒流速仪安装在管道底部的内壁上，由此，即使在管道内液体水位较低时，超声波多普勒流速仪也能很好地完成采集工作。此外，外部设备能对用于管道液体的流速采集装置采集的数据进行处理。

作为本实用新型的一种实施方式，外部设备包括上位机或者主机。

如此，通过上位机或者主机能较直观地观察到用于管道液体的流速采集装置采集的数据，并可进行进一步地数据整理以及分析。

作为本实用新型的一种实施方式，外部设备上设置有显示屏，显示屏用于实时显示用于管道液体的流速采集装置采集的数据。

如此，通过显示屏能很好地供操作人员实时地看到采集的数据，方便操作人员能根据实时数据进行操作处理。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为本申请一个实施例的用于管道液体的流速采集系统在管道内的结构示意图；

图2为本申请一个实施例的用于管道液体的流速采集系统的连接结构示意图；

图3为本申请一个实施例的用于管道液体的流速采集装置除紧固件的结构示意图；

图4为本申请一个实施例的壳体安装在安装支架上的结构示意图；

图5为图1中A的放大图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

100、用于管道液体的流速采集系统；

1、用于管道液体的流速采集装置；

11、超声波多普勒流速仪；

111、壳体；

112、超声波换能器；

12、电缆；

13、安装支架；

131、安装孔；

14、紧固件；

2、外部设备；

21、显示屏；

3、管道；

4、窨井；

a、水流方向。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

现有技术中关于城市管道3的流速采集主要是通过转子流速仪、时差法流速仪、箱涵式流速仪等采集，但这些流速仪在采集时容易遇到垃圾遮挡、泥石流破坏、水体含有腐蚀性以及水中含沙量高等导致无法采集。并且当遇到现场水位较低时，无法进行液体流速采集工作。申请人发现上述问题，针对流速仪采用超声波多普勒流速仪11，该超声波多普勒流速仪11为接触式，从而解决泥沙遮挡等问题，对于水位低的情况，则将超声波多普勒流速仪11设置在管道3底部的内壁，从而保证水位低时也能采集到流速数据。

本实用新型的用于管道液体的流速采集装置1可用于城市窨井4下水道、自然河道以及水库等场景使用。

根据本申请的一些实施例，请参阅图1至图2，本实施例涉及一种用于管道液体的流速采集系统100，包括用于管道液体的流速采集装置1以及外部设备2，外部设备2与用于管道液体的流速采集装置1连接。

用于管道3液体的流速采集系统100用于城市窨井4下水道。

本申请的技术方案一方面选用流速仪为超声波多普勒流速仪11，超声波多普勒流速仪11通过超声波采集液体流速，因此，采集时不易受到损坏；另一方面将超声波多普勒流速仪11安装在管道3底部的内壁上，由此，即使在管道3内液体水位较低时，超声波多普勒流速仪11也能很好地完成采集工作。此外，外部设备2能对用于管道液体的流速采集装置1采集的数据进行处理。

根据本申请的一些实施例，可选的，外部设备2包括上位机或者主机。

如此，通过上位机或者主机能较直观地观察到用于管道液体的流速采集装置1采集的数据，上位机或者主机能对超声波多普勒流速仪11采集的数据进行进一步地数据整理以及分析，从而计算出管道3内液体的流速以及水深等。在一些实施例中，外部设备2可通过蓝牙或者天线等远程模块与手机或者电脑等通讯设备连接，方便操作人员通过通讯设备监测采集数据。

根据本申请的一些实施例，可选的，外部设备2上设置有显示屏21，显示屏21用于实时显示用于管道液体的流速采集装置1采集的数据。

外部设备2上设置有显示屏21，用于实时显示数据采集模块采集的超声波的参数信息和计算结果信息。如此通过显示屏21能很好地供操作人员实时地看到采集的数据，方便操作人员能根据实时数据进行操作处理。

根据本申请的一些实施例，请参阅图1至图3，本实施例还涉及一种用于管道液体的流速采集装置1，包括超声波多普勒流速仪11以及电缆12，超声波多普勒流速仪11用于安装在管道3底部的内壁上，超声波多普勒流速仪11用于采集管道3液体的流速数据；电缆12的一端与超声波多普勒流速仪11连接，电缆12的另一端用于与外部设备2连接，电缆12用于将超声波多普勒流速仪11采集的流速数据发送至外部设备2。

超声波多普勒流速仪11为接触式，其工作原理为超声波入射到水中，会产生多普勒频移。利用多普勒效应测量水流的速度，即通过发射短的声音脉冲，听它的回声，测量回声的变化或频率。

电缆12用于数据的传输，具体地，将超声波多普勒流速仪11采集的流速数据发送至外部设备2。

区别于现有技术，本申请的技术方案一方面选用流速仪为超声波多普勒流速仪11，超声波多普勒流速仪11通过超声波采集液体流速，因此，采集时不易受到损坏；另一方面将超声波多普勒流速仪11安装在管道3底部的内壁上，由此，即使在管道3内液体水位较低时，超声波多普勒流速仪11也能很好地完成采集工作。

根据本申请的一些实施例，可选的，如图1及图5所示，超声波多普勒流速仪11包括壳体111以及超声波换能器112，壳体111内安装有超声波换能器112，超声波换能器112用于采集管道3液体的流速数据。

超声波多普勒流速仪11采用2MHz的超声波换能器112，自发自收方式，大大降低了超声波多普勒流速仪11的体积。超声波多普勒流速仪11的体积减小，使得超声波多普勒流速仪11还能用于管道3管径较小的场景。

壳体111采用POM材质，配用PU电缆12，整机达到防腐耐磨的特点，大大提升了产品的寿命。并且壳体111采用全密封方式，防护等级达到IP68，更耐腐蚀性。

通过壳体111能更好地保护超声波多普勒流速仪11，另外，超声波多普勒流速仪11通过超声波换能器112采集管道3内液体的流速数据。

根据本申请的一些实施例，可选的，如图1至图5所示，用于管道液体的流速采集装置1包括安装支架13以及紧固件14，壳体111安装在安装支架13上，安装支架13通过紧固件14安装在管道3底部的内壁上。

安装支架13可以是一体式或者两片式，壳体111可通过螺栓或者螺钉可拆卸地安装在安装支架13上。

紧固件14可以是螺丝或者螺钉等等，通过紧固件14以及安装支架13能更加灵活且方便地将壳体111安装在管道3底部的内壁上，并且方便后续拆卸以及维修。

根据本申请的一些实施例，可选的，紧固件14包括两个以上膨胀螺丝，安装支架13上开设有与膨胀螺丝相对应的安装孔131；两个以上膨胀螺丝与安装孔131相配合用于将壳体111安装在管道3底部的内壁上。

紧固件14可包括四个膨胀螺丝，如图3所示，安装支架13对应开设有四个安装孔131，每个安装孔131对应一个膨胀螺丝。

膨胀螺丝利用楔形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，能很好地达到安装固定效果。

根据本申请的一些实施例，可选的，超声波多普勒流速仪11还包括测深传感器，壳体111内安装有测深传感器，测深传感器用于采集管道3液体的水深数据。

如此，超声波多普勒流速仪11除了可以采集管道3内液体的流速外，还可以通过测深传感器采集管道3内液体的水深数据，功能更多。

根据本申请的一些实施例，可选的，测深传感器包括压力式测深传感器以及超声波测深传感器。

超声波多普勒流速仪11同时具备压力式测深传感器与超声波测深传感器，提高了采集水深的稳定性以及准确性。

根据本申请的一些实施例，可选的，如图1及图5所示，超声波换能器112的输出端与管道3的轴线平行设置。

将超声波换能器112的输出端与管道3的轴线平行设置，使声波由超声波换能器112产生并能正对于水流方向a发出，由此只要管道3内液体淹没超声波换能器112即可测量。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种用于管道液体的流速采集装置，其特征在于，包括：

超声波多普勒流速仪，所述超声波多普勒流速仪用于安装在管道底部的内壁上，所述超声波多普勒流速仪包括壳体、超声波换能器以及测深传感器，所述壳体内安装有所述超声波换能器以及所述测深传感器，所述超声波换能器的输出端与所述管道的轴线平行设置，所述超声波多普勒流速仪通过所述超声波换能器用于采集管道液体的流速数据，所述测深传感器用于采集管道液体的水深数据；

电缆，所述电缆的一端与所述超声波多普勒流速仪连接，所述电缆的另一端用于与外部设备连接，所述电缆用于将所述超声波多普勒流速仪采集的流速数据发送至所述外部设备。

2.根据权利要求1所述的用于管道液体的流速采集装置，其特征在于，所述用于管道液体的流速采集装置包括安装支架以及紧固件，所述壳体安装在所述安装支架上，所述安装支架通过所述紧固件安装在所述管道底部的内壁上。

3.根据权利要求2所述的用于管道液体的流速采集装置，其特征在于，所述紧固件包括两个以上膨胀螺丝，所述安装支架上开设有与所述膨胀螺丝相对应的安装孔；

两个以上所述膨胀螺丝与所述安装孔相配合用于将所述壳体安装在所述管道底部的内壁上。

4.根据权利要求1所述的用于管道液体的流速采集装置，其特征在于，所述测深传感器包括压力式测深传感器以及超声波测深传感器。

5.一种用于管道液体的流速采集系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至4中任一项所述的用于管道液体的流速采集装置；

外部设备，所述外部设备与所述用于管道液体的流速采集装置连接。

6.根据权利要求5所述的用于管道液体的流速采集系统，其特征在于，所述外部设备包括上位机或者主机。

7.根据权利要求5所述的用于管道液体的流速采集系统，其特征在于，所述外部设备上设置有显示屏，所述显示屏用于实时显示所述用于管道液体的流速采集装置采集的数据。