用于感测液体中至少一个参数的设备制造技术

用于感测液体中至少一个参数的设备（２），该设备（２）包括用于感测液体中的参数的传感器装置（４）、旋转装置（６）、驱动旋转装置（６）并发电的驱动和发电装置（８）、电存储装置（１２）和控制装置（１４），该设备（２）在使用中时旋转装置（６）在液体（１６）流中工作，当液体流低于预定值时驱动和发电装置（８）驱动旋转装置（６），由此旋转装置（６）将液体流保持处于或高于预定值，驱动和发电装置（８）由来自电存储装置（１２）的电力驱动，当液体流处于或高于预定值时液体流驱动旋转装置（６），当旋转装置（６）由液体流驱动时驱动和发电装置（８）由旋转装置（６）操作，由驱动和发电装置（８）产生的电力存储在电存储装置（１２）中以驱动驱动和发电装置（８），并且控制装置（１４）根据液体流的流速控制该设备（２）的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于感测液体中至少 一个参数的设备。该液体可以是 水，并且可以感测的参数是例如水中的氯含量以及水中的氧含量。该 设备对于测量饮用水分配网络中的水品质可能特别有用。
技术介绍
已知在饮用水分配网络中布设大量远程传感器以测量水的各个参 数。传感器在饮用水分配网络中的分布可能遇到两个问题。第一个问 题是这些传感器需要充分的水流。这是因为所进行的某些机电测量需 要流动。而且，需要充分的流动来减少网络中由于不充分流速导致的 污垢。第二个问题是在工作期间远程传感器所耗的电力消耗。包括用 于增加水流动的内置旋转装置的探头消耗过多电力。由于传感器位置 太远和/或无法到达，通常无法足够频繁地对电池充电和/或通常无法 安装电力网电源或其它功率发生器(例如太阳能功率发生器)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是避免或减少上述问题。所以在本专利技术的 一个非限制性实施例中，提供了 一种用于感测液 体中至少一个参数的设备，所述设备包括用于感测液体中的参数的传 感器装置、旋转装置、用于驱动所述旋转装置并发电的驱动和发电装 置、电存储装置和控制装置，所述设备在使用中时所述旋转装置在液 体流中工作，当所述液体流低于预定值时所述驱动和发电装置驱动所 述旋转装置，由此所述旋转装置保持所述液体流处于或高于所述预定 值，所述驱动和发电装置由来自所述电存储装置的电力驱动，当所述 液体流处于或高于所述预定值时所述液体流驱动所述旋转装置，当所述旋转装置由所述液体流驱动时所述驱动和发电装置由所述旋转装置 操作，由所述驱动和发电装置产生的电力存储在电存储装置中以用于 驱动所述驱动和发电装置，并且所述控制装置根据所述液体流的流速 来控制所述设备的操作。由此本专利技术的设备通过使用所要求的旋转装置而能够消除低液体 流问题。本专利技术的设备能够通过由发电装置原位发电而减小电池寿命 问题。优选地，本专利技术的设备用于饮用水分配网络，在此情况下液体 将是水。但是如果需要，本专利技术的设备可以用于其它液体。当用于水 分配网络中时，该设备通常将安装在容纳水的合适管子或其它管道中。在该设备中，驱动和发电装置可以由单个电动发电机装置形成。在该设备中，所述电动发电机装置可以具有电机驱动电路和发电 电路，并且所述控制装置可以具有控制电路，所述控制电路可操作地 连接到所述电机驱动电路和所述发电电路。在该设备中，所述电动发 电机装置可以包括形成为电动机的一个整体部分的发电装置。在此情 况下，所述发电电路可以连接到电动机中的线圏，由此通过水流产生 的旋转装置的旋转导致产生用于发电的电动势。所产生的电力可以由 整流器装置调整，然后用于对电存储装置充电。在本专利技术的 一个替代实施例中，该设备中的所述驱动和发电装置 可以由驱动所述旋转装置的电动机以及用于发电的单独的发电装置形成。优选地，所述驱动和发电装置通过磁耦合器连接到所述旋转装置。 使用磁耦合器使得驱动和发电装置能够完全包在壳体(例如不锈钢壳 体)中。于是，即使旋转装置在处于高压的水中工作，驱动和发电装 置也不会受到旋转装置的操作的影响。可以采用其它将驱动和发电装 置连接到旋转装置的装置，使得例如驱动和发电装置可以通过机械密 封件连接到旋转装置。将选择机械密封件以允许长期自动使用本专利技术 的设备，而该机械密封件不会形成泄漏。在本专利技术的所有实施例中，电动机可以是无刷直流电机。 旋转装置可以具有螺旋桨形状。旋转装置可以具有任何合适的形状以按需要增大液体流动。优选地，旋转装置的形状便于由与所述旋 转装置的平面平行的液体流所导致的所述旋转装置的旋转。在此情况 下，所述旋转装置可以是盘，所述盘上安装有多个叶片。所述叶片可以安装在所述盘上，使得当所述叶片与液体流的方向 相反地行进时所述叶片被向下推，而当所述叶片沿液体流的方向行进 时所述叶片被向上推。为了使得叶片能够这样运动，叶片可以通过铰 链安装在所述盘上。可以采用其它将叶片安装在盘上的装置。通常，叶片将安装在所述盘的一侧上。但是如果需要，叶片可以 安装在盘的两侧上。电存储装置将通常是电池。但是，可以采用其它类型的电存储装 置，使得电存储杂质例如可以是超级电容器。可以采用任何合适类型的传感器装置来感测液体中的 一个或多个 期望参数。于是，例如传感器装置可以感测水中的氯含量和/或水中的 氧含量。本专利技术还延伸到液体分配网络、网络中的液体、以及网络中的多 个单元的本专利技术设备的组合。控制装置可以通过使用单独的流动传感器(离开旋转装置)监控 液体流速(例如在没有旋转装置运转的情况下管子中行进的液体流) 并相应地经由微处理器或其它计算装置切换模式而间接工作。或者， 控制装置可以通过使用所产生电力或操作旋转装置所需的电力作为环 境流的度量而工作。该方法可以使用旋转装置的形状，其中旋转装置 使得其在一个方向上比另 一方向更有利地被推动。为了实现这一点，旋转装置可以具有如上所述的叶片。叶片可以柔性附装到中心轴线。 叶片可以具有进一步提高装置的方向性的轮廓。该轮廓可以是弯曲轮廓或v形轮廓。通过与有利于发电的方向相反地搅动，当流动增加时，所需的电力将增加。可以将该电力与参考值进行比较，并且将操作模 式切换(滞后地)到发电模式。相反，如果旋转装置在有利于发电的 方向上转动，则当流体流增加时，所需电流将降低。在这种模式下， 将节约电力。如果切断电机驱动电路并接通发电电路，则可以存储电力以在将来使用。为了使磨损最小，可以采用磁轴承。本专利技术的设备在地下管道中可以特别有用，此时其它用于电存储 装置的发电方法不适合。如上所述，液体通常是水分配网络中的饮用 水。但是可以采用其它类型的液体，包括例如非饮用水。液体还可以 安装在各种其它类型的流动环境中。取决于安装条件，该设备可能能 够在没有外部功率要求的情况下自动长时间工作。附图说明现在将参照附图仅仅作为示例描述本专利技术的实施例，附图中 图1示出本专利技术的设备；图2是本专利技术的设备的电子和机械部件的示意图3是形成本专利技术的设备一部分的优选旋转装置的俯视图；以及图4、 5和6示出图3所示旋转装置的操作。具体实施例方式参照图l和2，示出用于感测液体中至少一个参数的设备2。设备 2包括传感器装置4。传感器装置4可以是具有多个不同流动敏感传感 器5的探测器。设备2还包括旋转装置6以及驱动和发电装置8。在一种操作模 式中，驱动和发电装置8经由磁耦合器10驱动旋转装置6。在一种替 代操作模式中，驱动和发电装置8操作来产生电力。设备2还包括电 存储装置12。控制装置14控制设备2的操作。在设备2的使用中，旋转装置6在液体16中工作。从图1可见， 液体16直接接合传感器装置4和旋转装置6。旋转装置6包括盘18 和多个叶片(在图l和2中未示出)。旋转装置6的旋转为逆时针旋转。在设备2中，当液体16的流动低于预定值时，驱动和发电装置8 驱动旋转装置6。于是，旋转装置6使液体流动保持为预定值或高于 预定值。驱动和发电装置8由来自电存储装置12的电力驱动。在设备2中，当液体16的流动处于预定值或高于预定值时，液体 16的流动驱动旋转装置6。当旋转装置6由液体16的流动驱动时，作 为发电装置工作的驱动和发电装置8由旋转装置6操作。由作为发电 装置工作的驱动和发电装置8产生的电力被形式为发电电路11的电力 转换装置转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感测液体中至少一个参数的设备，所述设备包括用于感测液体中的参数的传感器装置、旋转装置、用于驱动所述旋转装置并发电的驱动和发电装置、电存储装置和控制装置，所述设备在使用中时所述旋转装置在液体流中工作，当所述液体流低于预定值时所述驱动和发电装置驱动所述旋转装置，由此所述旋转装置保持所述液体流处于或高于所述预定值，所述驱动和发电装置由来自所述电存储装置的电力驱动，当所述液体流处于或高于所述预定值时所述液体流驱动所述旋转装置，当所述旋转装置由所述液体流驱动时所述驱动和发电装置由所述旋转装置操作，由所述驱动和发电装置产生的电力存储在电存储装置中以用于驱动所述驱动和发电装置，并且所述控制装置根据所述液体流的流速来控制所述设备的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫R文森特，
申请(专利权)人：英特利泰克水有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]