本发明专利技术涉及一种流体输送装置(10)，该流体输送装置包括导管单元(12)，该导管单元具有用于将导管单元(12)的内部(16)与外部(18)分开的壁(14)。该装置(10)还包括能量供应单元(20)，该能量供应单元联接到导管单元(12)并被配置成基于导管单元(12)的内部(16)与外部(18)之间的温度梯度(22)而提供电能。该装置(10)还包括监测单元(30)，该监测单元被配置成监测导管单元(12)的状态并产生代表导管单元(12)的状态的数据。能量供应单元(20)向监测单元(30)供应电能，由此使监测单元(30)能够监测导管单元(12)的状态。本发明专利技术进一步涉及一种流体分配系统和用于制造流体输送装置(10)的方法。法。法。
【技术实现步骤摘要】
流体输送装置、制造流体输送装置的方法和流体分配系统
[0001]本专利技术涉及对流体介质的分配系统的监测。更特别地，本专利技术涉及一种流体输送装置和一种用于制造流体输送装置的方法。
技术介绍
[0002]流体介质的输送和分配系统通常包括若干导管单元，这些导管单元适于将相应流体介质输送到目标位置。这些导管单元可以以管道的形式存在，流体可以通过这些管道来输送。基于具体应用，这些流体输送和分配系统可能非常复杂。例如，比如地面交通工具或飞行器等的交通工具的空气分配系统可以包括多个分支和分接点，在这些分支和分接点处，空气应具有指定特性。由于这种复杂性，难以彻底监测整个流体输送和分配系统。然而，应设想尽可能多地监测系统，以便能够在早期识别异常的系统行为或关键的系统状况，以使得可以适时采取应对措施。
[0003]US 2013/0 327 127A1描述了一种泄漏检测装置，该泄漏检测装置包括周向缠绕在承载流体的导管的区域周围的弹性材料的套箍，其中，该套箍具有内表面和外表面，至少一个开口延伸穿过该内表面和该外表面。至少一个保持器布置在开口的边缘处，该至少一个保持器包括用于导引测量元件越过开口的至少一个导引元件。以这种方式，测量元件可以定位在距开口预定径向距离处。
[0004]US 2009/0 235 670A1描述了一种放泄空气供应系统和一种安全装置，该安全装置用于取决于指示若干放泄空气供应管线中的至少一个中的打开的警报信号而关闭该若干放泄空气供应管线中的至少一个中的阀。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的可以认为是促进对流体输送系统的监测。
[0006]提供了根据独立权利要求的特征的系统和方法。根据从属权利要求和以下描述，本专利技术的进一步实施例是显而易见的。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种流体输送装置。流体输送装置包括导管单元，例如管段或管状结构，该导管单元具有用于将导管单元的内部与导管单元的外部分开的壁，其中，导管单元被配置成通过导管单元的内部输送流体，例如气体或液体。流体输送装置进一步包括能量供应单元，该能量供应单元联接到导管单元，其中，能量供应单元被配置成基于导管单元的内部与导管单元的外部之间的温度梯度而提供电能。流体输送装置进一步包括监测单元，该监测单元被配置成监测导管单元的状态或状况，其中，监测单元被配置成产生代表导管单元的状态或状况的数据。能量供应单元被配置成向监测单元供应电能，由此使监测单元能够监测导管单元的状态或状况。
[0008]本专利技术的流体输送装置提供了用于监测导管单元的状态或状况的独立监测系统。特别地，流体输送装置可以监测导管单元的状态或状况，并且还可以通过集成的能量供应单元提供所需的电能，以使监测单元能够操作。监测单元和能量供应单元可以在流体输送
装置的制造期间集成到流体输送装置中，以使得在流体输送装置安装到如流体分配系统等平台系统中之后，不需要额外的安装工作。
[0009]以这种方式，可以避免在已安装管道或导管系统之后另外安装传感器和对应电缆，由此显著减少安装工作。换句话说，本专利技术的流体输送装置具有自感测特性，并且因此是多功能的，这在于该流体输送装置输送流体，在需要之处局部产生电能，并监测导管单元的状态或状况。状态或状况的监测可以包括检测导管单元处的裂缝、过载、空气泄漏、油和润滑剂碎屑以及其他空气污染。
[0010]导管单元可以包括管道或管状结构。因此，导管单元可以以具有圆形截面的管的形式存在。然而，导管单元的其他截面形状是可能的。导管单元的壁具有某厚度，该厚度取决于流体输送装置的具体应用。导管单元被配置成通过其中，、例如通过导管单元的内部输送或导引流体。特别地，任何温度范围的气体或液体都可以通过导管单元输送。
[0011]能量供应单元可以包括或代表热电发电机，该热电发电机基于导管单元的内部于外部之间的温度差或温度梯度而产生电能。温度梯度可以存在于导管单元的壁的厚度上。例如，如果通过导管的内部输送温暖流体，并且导管单元的外部的温度低于导管单元的内部的温度，那么导管单元的壁中将出现温度梯度，该温度梯度可以被能量供应单元(例如热电发电机)用来产生电流并因此产生电能。
[0012]能量供应单元可以附接到壁，例如在导管单元的壁的外表面上。替代地，能量供应单元可以集成到导管单元的壁中。在能量供应单元产生电能之后，电能可以被传送到监测单元，该监测单元可以电联接到能量供应单元。监测单元也可以附接到壁的外表面，或者可以至少部分集成到壁中。例如，在导管单元的外侧或表面上的电子贴片可以收集电力以及传感器信号，并且接着经由无线传输提供数据，如下文将更详细地解释。
[0013]导管单元的监测状态或状况可以代表导管单元处、周围或内部的状况。例如，如果导管单元周围的温度异常升高，那么监测单元可以检测到导管单元中的泄漏。作为进一步的示例，导管单元内部的检测可以由监测单元使用延伸到导管单元的内部的传感器来进行。这允许监测流体的压力、温度、流率、pH值等。
[0014]本专利技术的集成的总体概念允许显著减少流体分配系统处用于能量供应和监测功能的电线和线束，因为所有功能可以组合在单一实体中。因此，流体输送装置提供了用于安全相关监测的减少的安装工作、基于传感器信息的按需维护，以及基于导管单元的监测状态在裂缝、过载、泄漏的情况下的即时警告。独立于基于电缆的能量供应，可以监测管道中的输送流体(液体或气体)的不同种类的相关参数，例如温度、压力、空气泄漏、油和润滑剂碎屑以及其他空气污染。所有这些参数可以由监测单元检测，并且接着作为代表导管单元的状态的对应数据传输。因此，监测单元可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置成获得这些参数。
[0015]可以提供电子器件来储存和转换由能量供应单元产生的电能，并给传感器供电，以获取数据并提供数据传送。电子器件可以放置在印刷电路板(PCB)上。然而，它们也可以小型化，例如，在基于箔的柔性PCB上小型化，并且沿着壁的曲率集成在导管单元的壁上。传感器可以连接到电子器件，并且它们也可以集成在电子板上。
[0016]根据实施例，流体输送装置进一步包括数据传输单元，该数据传输单元被配置成将由监测单元产生的数据传输到外部装置。
[0017]数据传输单元可以经由有线或无线传输将由监测单元获得的关于导管单元的状态或状况的数据传输到外部装置。无线传输是有利的，因为以这种方式，本专利技术的流体输送装置可以完全独立于流体分配系统的任何其他部件来制造和安装。不需要电缆，并且包括能量供应单元、监测单元和数据传输单元的流体输送装置可以用作可以安装在流体分配系统中的任何位置的模块化的独立实体。因此，流体输送装置可以说是具有流体输送、发电、监测和无线数据传送的功能的自主多功能结构。外部装置可以是被配置成收集、存储和/或处理所接收的数据的处理装置等。
[0018]根据实施例，能量供应单元包括至少一个热电发电机，该至少一个热电发电机定位在导管单元的壁上或者至少部分集成到导管单元的壁中，其中，该至少一个热电发电机基于导管单元的内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流体输送装置(10)，包括：导管单元(12)，所述导管单元具有用于将所述导管单元(12)的内部(16)与所述导管单元(12)的外部(18)分开的壁(14)，其中，所述导管单元(12)被配置成通过所述导管单元(12)的内部(16)输送流体；能量供应单元(20)，所述能量供应单元联接到所述导管单元(12)，其中，所述能量供应单元(20)被配置成基于所述导管单元(12)的内部(16)与所述导管单元(12)的外部(18)之间的温度梯度(22)而提供电能；监测单元(30)，所述监测单元被配置成监测导管单元(12)的状态，其中，所述监测单元(30)被配置成产生代表所述导管单元(12)的状态的数据；其中，所述能量供应单元(20)被配置成向所述监测单元(30)供应所述电能，由此使所述监测单元(30)能够监测所述导管单元(12)的状态。2.如权利要求1所述的流体输送装置(10)，进一步包括：数据传输单元(40)，所述数据传输单元被配置成将由所述监测单元(30)产生的所述数据传输到外部装置(50)。3.根据前述权利要求中任一项所述的流体输送装置(10)，其中，所述能量供应单元(20)包括至少一个热电发电机(21)，所述至少一个热电发电机定位在所述导管单元(12)的壁(14)上或者至少部分集成到所述导管单元(12)的壁(14)中，其中，所述至少一个热电发电机(21)基于所述导管单元(12)的内部(16)与所述导管单元(12)的外部(18)之间的所述温度梯度(22)而产生所述电能。4.如权利要求3所述的流体输送装置(10)，其中，所述导管单元(12)包括复合材料，并且其中，所述热电发电机(21)的介电部件(23)布置在所述复合材料的两个片层(14a，14b)之间。5.如权利要求4所述的流体输送装置(10)，其中，所述复合材料包括碳纤维增强塑料。6.如权利要求3至5中任一项所述的流体输送装置(10)，其中，所述至少一个热电发电机(21)包括以串联或并联布置电连接的多个热电元件(21a至21n)。7.如权利要求3至6中任一项所述的流体输送装置(10)，其中，所述至少一个热电发电机(21)包括集成到所述导管单元(12)的壁(14)中的介电层(23a)。8.如权利要求7所述的流体输送装置(10)，其中，至少一个热电元件(21a至21n)放置在所述热电发电机(21)的介电层(23a)的每一侧上。9.如权利要求3至8中任一项所述的流体输送装置(10)，其中，所述至少一个热电发电机(21)包括集成到所述导管单元(...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿洛伊斯，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司约阿尼纳大学研究基金特别账户，
类型：发明
国别省市：
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