[发明专利]一种管道流速监测装置及具有其的管体机构

说明书

一种管道流速监测装置，该装置包括：用于通入流体的第一管体；设置在所述第一管体内部的浮子机构，所述浮子机构用于漂浮在所述第一管体内静态的流体中；设置在所述浮子机构内的第一磁性部；设置在所述第一管体外部的第二管体；设置在所述第二管体内部的第二磁性部；所述第二磁性部与所述第一磁性部磁感应连接，所述第二磁性部随所述第一磁性部在所述第二管体内移动。本申请提供的技术方案，能够快速的对流体的流速进行监测，能够摆脱对电力的需求和依靠，增加设备的适用场景。本申请还涉及一种用于测定流体流动状态的管体机构，其同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及一种管道流速监测装置，属于冻土换热技术领域。本发明还涉及一种用于测定流体流动状态的管体机构。

背景技术

当前在解决全球变暖导致的冻土层不稳定的问题时，一般采用热棒来对冻土层进行降温。当前有一种新型的流体导热棒，即该导热棒通过其内部流体的流动，对导热棒两端的热量进行运输。

流体导热棒帮中，由于需要产生流体回流路线，一般流体导热棒采用内外管结构，即内管和内外管之间的流体的流动方向不同。在现有技术中，一般通过外置式的电性传感器对管体内部的流体的流动速度进行测定。但在本申请的场景中，由于内管外侧的流体与内管内侧的流体的流动方向及流动速度的不同，外置式电性传感器无法直接对内管内侧的流体流速进行测定。

因此开发一种简易监测或检测管道流体流状态的装置，其能够快速的对流体的流速进行监测，能够摆脱对电力的需求和依靠，增加设备的适用场景，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于将能够快速的对流体的流速进行监测，能够摆脱对电力的需求和依靠，增加设备的适用场景。本发明提供一种管道流速监测装置，该装置包括：用于通入流体的第一管体；设置在所述第一管体内部的浮子机构，所述浮子机构用于漂浮在所述第一管体内静态的流体中；设置在所述浮子机构内的第一磁性部；设置在所述第一管体外部的第二管体；设置在所述第二管体内部的第二磁性部；所述第二磁性部与所述第一磁性部磁感应连接，所述第二磁性部随所述第一磁性部在所述第二管体内移动。

根据本发明的第一个实施方案，提供一种管道流速监测装置：

一种管道流速监测装置，该装置包括：用于通入流体的第一管体；设置在所述第一管体内部的浮子机构，所述浮子机构用于漂浮在所述第一管体内静态的流体中；设置在所述浮子机构内的第一磁性部；设置在所述第一管体外部的第二管体；设置在所述第二管体内部的第二磁性部；所述第二磁性部与所述第一磁性部磁感应连接，所述第二磁性部随所述第一磁性部在所述第二管体内移动。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述第一管体的内部呈圆台状空腔，所述圆台状空腔的入口端直径D₀小于出口端D₁直径；所述浮子机构为绕中心线轴对称结构，所述浮子机构垂直于其中轴线的最大横截面直径为d；其中，D₀＜d＜D₁。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，该装置包括如下监测方法，获取浮子机构在所述第一管体内的位移距离x；根据函数关系，得到所述第一管体内流体的流速u₀。

进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述函数关系的构建方法为：构建所述浮子机构在所述第一管体趋于稳定时的受力平衡关系式，所述受力平衡关系式关于流体经过所述浮子机构最大横截面处的流速v；构建所述浮子机构在所述第一管体趋于稳定时所述第一管体内部的水流量平衡关系式，所述水流量平衡关系式的因子包括所述浮子机构最大横截面处与所述第一管体内壁所成环面的面积A_x、流体进入所述圆台状空腔入口端的流速u₀；根据所述受力平衡关系式和所述水流量平衡关系式，得到流体进入所述圆台状空腔入口端的流速u₀与浮子机构在所述第一管体内位移距离x的函数关系。