气流流速测量计制造技术

一种气流流速测量计装置，包括金属框架、多根纤维、若干导线、单片机、显示屏。金属框架内为多根纤维相互交叉网状排布，首尾端封嵌于金属框架内部，多根纤维端部的输出导线沿金属框架内管依次排布连接到单片机上，单片机连接显示屏。气流经过时，封嵌的多根纤维会产生相应的变形及振动，而变形和振动会使多根纤维输出电荷信号，气流速度越大则输出的电荷信号也就越大。若干导线将电荷信号传输给单片机，并在显示屏上显示出对应的气流流速的大小。本发明专利技术具有结构简单、成本低、响应速度快及测量精度高等优点，因此可适用于大多数场合。

Airflow velocity meter

The utility model relates to a device for measuring airflow velocity, which comprises a metal frame, multiple fibers, several wires, a single chip computer and a display screen. In the metal frame, multiple fibers are arranged in a cross network. The ends of the fibers are sealed in the inner part of the metal frame. The output wires of the ends of the fibers are arranged and connected to the microcontroller along the tube of the metal frame, and the microcontroller is connected to the display screen. When airflow passes by, the enclosed fibers will produce corresponding deformation and vibration, and deformation and vibration will make the fibers output charge signals, and the larger the airflow speed, the larger the output charge signals. Several wires transmit the charge signal to the single chip computer and display the corresponding airflow velocity on the display screen. The invention has the advantages of simple structure, low cost, fast response speed and high measurement accuracy, so it can be applied to most occasions.

【技术实现步骤摘要】
气流流速测量计
本专利技术涉及一种气流流速测量计装置，能够实现对气流流速大小测量的功能。
技术介绍
气流无时无刻不存在于我们周围，针对气流的研究与测量目前已相对较成熟，无论是针对低速气流的测量还是高速气流的测量我们都可以用设备较准确的测量。常用的气流速度的测量设备主要有皮托管、热线风速仪、激光测速仪、和热球式风速仪等等。皮托管一般不能用于小于1.0m/s流速的测量。热线风速仪在测量小于1.0m/s的流速时误差较大且设备复杂，难于多点同时测量。激光测速虽然可用于1.0m/s以下流速的测量，但由于受到测量空间结构的限制，激光很难达到所有测量点。故这三种方法均难以有效地用于低速气流速度分布的测量。热球式风速仪能够测量(0.1～2.5)m/s的低速气流且结构简单，便于多点布置。但是，现有的热球式风速仪的探头和引线的尺寸较大，多点布置会对流场产生较大的干扰。且现有的风速仪必须定期进行校准，以防止其探头损坏或器件老化等带来测量不准确的情况，且上述气流装置的生产成本相而言较高。PVDF压电纤维因其质地柔软，易于拉制且成本低同时具有优异的压电性能而得到研究人员及机构的青睐，其压电性能已逐步的被应用于传感器领域，本专利技术主要利用其正压电效应。我们专利技术气流流速测量计基本的工作原理是压电效应中的正压电效应，当气流经过时会带动PVDF压电纤维发生形变，极化后的压电纤维因变形会输出电荷信号。在测量范围内，气流速度越大则变形越大，进而输出的电荷信号也就越大，依此来表示出气流速度的大小。具有结构简单、成本低、响应速度快、不受尺寸大小限制等优点。有鉴于此，我们将PVDF压电纤维的正压电效应引入到气流流速测量计的制作中，将之做成器件来感知气流速度的大小，同时也可用来测量较小的水流速度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是PVDF压电纤维的在封嵌时保证纤维有一定的弹性，在封嵌的过程中要保证纤维表面电极的完整性。当气流经过测试部位时，封嵌的PVDF压电纤维会产生相应的变形及振动，而变形及振动会使PVDF压电纤维输出电荷信号，气流速度越大则输出的电荷信号也就越大。上述目的通过以下技术方案实现：金属框架内为多根纤维相互交叉网状排布，首尾端封嵌于金属框架内部，多根纤维端部的输出导线沿金属框架内管依次排布连接到单片机上，单片机连接显示屏。该器件处于气流场中时，气流会带动多根纤维发生形变，不同速度的气流对应不同程度的形变，此时多根纤维会输出数值不等的电荷信号，单片机对这些信号进行处理整合，最后在显示屏上显示出对应气流流速大小，依此来实现对气流流速的测量功能。选择地，该装置能测量气流流速大小的功能，主要包括金属框架、多根纤维、若干导线、单片机、显示屏。选择地，所述多根纤维为含金属芯PVDF压电纤维，纤维首尾端部均封嵌于金属框架内，并保证纤维具有一定的弹性张力。选择地，所述多根纤维端部的输出导线沿金属框架内管道顺次排列连接到单片机上。选择地，所述多组纤维是一种极化后表面喷镀全电极形式的纤维，喷镀电极的材料为金、铂、铜或导电银浆。选择地，所述多组纤维的金属芯为铂、铜、钨、钼等。选择地，所述多根纤维的表面光滑，电极层连续无断裂。通过上述技术方案，本专利技术的气流流速测量计装置，将其置于气流场中时，气流经过会使得多根纤维产生变形及振动，极化后的纤维会产生电荷信号，气流速度及强度越大，纤维的变形及振动越大，继而输出的电荷信号也就越大，通过若干导线将电荷信号传输给单片机，经过单片机处理再在显示屏中显示出对应气流速度的大小。本专利技术利用正压电效应来实现对气流流速大小测量的装置，具有结构简单、响应速度快及精度高等点，因此适用于实验室中特定流场测量及气象台中风速测定等场合。附图说明图1是本专利技术一种气流流速测量计装置实施方式的结构。图中：1金属框架，2多根纤维，3若干导线，4单片机，5显示屏。图2是本专利技术中多根纤维的结构。图中：2-1表面电极，2-2PVDF材料，2-3金属芯，3若干导线。具体实施方式以下结合附图描述本专利技术一种气流流速测量计的具体实施方式。图1描述了本专利技术一种气流流速测量计装置的结构。实施例1如图1所示，1是金属框架，2是多根纤维，3是若干导线，4是单片机，5是显示屏。金属框架1内为多根纤维2相互交叉网状排布，首尾端封嵌于金属框架1内部，多根纤维2端部的输出导线3沿金属框架1内管依次排布连接到单片机上4，单片机4连接显示屏5。当气流经过时，引起多根纤维发生变形及振动，此时极化后的多根纤维将输出电荷信号，且输出的电荷信号的大小与气流流速大小成正比，通过采集输出的电荷信号，便可将气流的流速的大小标定出来。由上述描述可见，本专利技术提供了一种气流流速测量计装置，通过将该装置置于气流场中时，当气流经过测试部位时，封嵌的多根纤维2会产生相应的变形及振动，而变形和振动会使多根纤维2输出电荷信号，气流速度越大则输出的电荷信号也就越大。通过若干导线3将电荷信号传输给信号接收与处理的单片机4上，并在显示屏5上显示出对应的气流流速的大小，依此来实现对气流流速的测量功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征是，能测量气流流速大小的功能，主要包括金属框架、多根纤维、若干导线、单片机、显示屏。

【技术特征摘要】
1.一种装置，其特征是，能测量气流流速大小的功能，主要包括金属框架、多根纤维、若干导线、单片机、显示屏。2.根据权利要求1所述的一种装置，其特征是，所述多根纤维为含金属芯PVDF压电纤维，纤维首尾端部均封嵌于金属框架内，并保证纤维具有一定的弹性张力。3.根据权利要求2所述的纤维，其特征是，所述连接多根纤维首尾端部的输出导线沿金...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国明，朱孔军，黄卫清，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32