一种管道流体自驱动测温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种管道流体自驱动测温装置，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。

A Self-driving Temperature Measuring Device for Pipeline Fluid

【技术实现步骤摘要】
一种管道流体自驱动测温装置
本技术涉及管道流体发电、温度测量
，具体涉及一种自驱动测温装置。
技术介绍
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行回收再利用，改进测温装置的能量来源，保证测温装置能够平稳运行，减少人力成本和环境污染是亟待解决的重要问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术所要解决的问题是：提供一种管道流体自驱动测温装置。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。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种管道流体自驱动测温装置，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、第一电容器、三端集成稳压器、第一二极管、第二电容器、电阻、第二二极管、蓄电池和电源管理模块；微型发电机的输出端连接在桥式整流器上，同时桥式整流器的输出端依次接滤波电容器、第一电容器、第二电容器、电阻、蓄电池和电源管理模块；在蓄电池和电源管理模块所在回路上连接第二二极管，第二二极管的阳极连接电阻的一端，第二二极管的阴极连接蓄电池的正极；第一电容器的正极与三端集成稳压器的输入端相连，第二电容器连接三端集成稳压器的输出端，三端集成稳压器的输入端和输出端反向并联第一二极管，所述三端集成稳压器的第三端连接蓄电池和电源管理模块的负极。所述测温系统包括温度传感器(可用热电偶)、主控单片机、电平转换模块、低功耗无线数据传送模块(可用NB-IOT模块)等；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；温度传感器采集到的温度信号传递到主控单片机，由电平转换模块发送到NB-IOT模块，由NB-IOT模块把数据上传到云端服务器，同时接收来此云端服务器的指令，控制装置的运行。与现有技术相比，本技术的有益效果是：以往的温度测量装置只能依靠外部供电，受管道地形的限制，温度测量局限性较大。本装置主要通过水轮、微型发电机、整流稳压系统和测温系统组成，将管内流体动能转化为电能，用于管内温度测量，测温系统功耗低能够稳定运行。受地形影响较小，能够远程控制测量温度的时间，并通过现有无线传输技术将数据导出。附图说明图1为本技术一种管道流体自驱动测温装置的结构示意图。图2为本技术整流稳压系统的电路图。图3为本技术一种管道流体自驱动测温装置的主管道安装使用图。图4为本技术一种管道流体自驱动测温装置的旁通管安装使用图。图中，管道1、水轮2、微型发电机3、整流稳压系统4、测温系统5、温度传感器6，桥式整流器7、滤波电容器8、第一电容器9、三端集成稳压器10、二极管11、第二电容器12、电阻13、二极管14、蓄电池和电源管理模块15、主管道16、旁通管17、主控单片机18、电平转换模块19、低功耗无线数据传送模块20、云端服务器21、浏览器22、电磁阀23、继电器24。具体实施方式下面将结合实施例及附图进一步叙述本技术，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。本技术涉及一种管道流体自驱动测温装置(参见图1)包括水轮2、微型发电机3、整流稳压系统4和测温系统5(测温系统中包含温度传感器6)；所述水轮2安装在待测对象管道1内，管道1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3，带动微型发电机的转子旋转，微型发电机3输出端连接整流稳压系统4，整流稳压系统4的输出端连接测温系统5，为测温系统提供稳定电源；所述测温系统5中的温度传感器6置于测点位置；上述水轮2、微型发电机3构成流体发电系统。所述整流稳压系统4包括桥式整流器7、滤波电容器8、第一电容器9、三端集成稳压器10、第一二极管11、第二电容器12、电阻13、第二二极管14、蓄电池和电源管理模块15；所述桥式整流器7可选择RS502型整流桥，三端集成稳压器10可选择7805型三端稳压器，蓄电池可选用两节3000mAh的18650锂电池，电源管理模块管理锂电池充放电可选用“远征”18650锂电池管理模块，将18650锂电池通过按压装入“远征”18650锂电池管理模块的电池座即可。微型发电机3的输出端连接在桥式整流器7上，桥式整流器7的输出端依次接滤波电容器8、第一电容器9、第二电容器12、电阻13、蓄电池和电源管理模块15；在蓄电池和电源管理模块15所在回路上连接第二二极管14，第二二极管14的阳极连接电阻13的一端，第二二极管的阴极连接蓄电池的正极；第一电容器9的正极与三端集成稳压器10的输入端相连，第二电容器12连接三端集成稳压器10的输出端，三端集成稳压器10的输入端和输出端反向并联第一二极管11，所述三端集成稳压器10的第三端连接蓄电池和电源管理模块15的负极。所述测温系统5包括热电偶温度传感器6、主控单片机18、电平转换模块19、NB-IOT模块20；热电偶温度传感器6与主控单片机18连接，主控单片机18同时依次通过电平转换模块19、NB-IOT模块20与云端服务器21连接；热电偶温度传感器6采集到的温度信号传递到主控单片机18，由电平转换模块19发送到NB-IOT模块20，由NB-IOT模块20把数据上传到云端服务器21，同时接收来此云端服务器的指令，控制装置的运行。主控单片机18同时与蓄电池和电源管理模块15连接，蓄电池经过电源管理模块后，达到5V，给单片机供电，同时蓄电池直接与主控单片机连接，将蓄电池电压信号传递给主控单片机，电源管理模块控制蓄电池的充电状态。微型发电机3和整流稳压系统4之间进行电连接，整流稳压系统4将交流电转变成电压恒定的直流电供给测温系统，并将多余的电能用蓄电池储存起来；测温系统5连接在蓄电池和电源管理模块15的两端，蓄电池可为其供电，温度传感器6进行温度数据采集，由主控单片机18将温度数据进行处理，由电平转换模块19发送到NB-IOT模块20，通过NB-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道流体自驱动测温装置，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。

【技术特征摘要】
2018.03.26 CN 20182040865371.一种管道流体自驱动测温装置，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓日，汪淼，张培毅，刘联胜，张超，李孟涵，黎苏，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12