一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球的制作方法
【專利摘要】一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球。它包括配重倉、NFC標(biāo)簽、藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器、誤差修正溫度傳感器(可選)。該采集球可以隨著管道內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng),并且每隔一段時(shí)間記錄時(shí)間、壓力數(shù)據(jù)值,在管道末端取出后利用藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上,通過管道長(zhǎng)度、時(shí)間等數(shù)據(jù)的計(jì)算獲取到管道不同位置處的壓力值。本發(fā)明能有效解決對(duì)現(xiàn)有管道的深埋、架空、水中等絕大多數(shù)管段全線壓力數(shù)據(jù)獲取困難的問題,能實(shí)現(xiàn)在不影響生產(chǎn)前提下的全管段壓力變化檢測(cè),可以對(duì)現(xiàn)有管道絕大多數(shù)管段進(jìn)行無盲區(qū)的全線檢測(cè)。
【專利說明】一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力采集球,尤其涉及一種基于藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力是反映管道系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)之一,在管道中,介質(zhì)在管線輸送中的壓力是有嚴(yán)格要求的,只有壓力符合要求才能保證生產(chǎn)效率和安全,因此,對(duì)管道的壓力進(jìn)行檢測(cè)是保證管道系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要條件。
[0003]現(xiàn)有管道壓力檢測(cè)方法分為介入式測(cè)量方法和非介入式測(cè)量方法。傳統(tǒng)的管道壓力檢測(cè)方法多為介入式測(cè)量方法,即在管道特定部位預(yù)先接入壓力儀表或者放入壓力傳感器,儀表或傳感器與管道內(nèi)輸送介質(zhì)直接接觸。這種測(cè)量方式檢測(cè)管道壓力方法的工作原理均是在被測(cè)管道上開孔,將被測(cè)介質(zhì)通過引壓管引入壓力檢測(cè)儀表中。這些檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量理論和技術(shù)成熟,測(cè)量結(jié)果直接。但是,這些方法只是適用于測(cè)壓點(diǎn)相對(duì)固定的場(chǎng)合,對(duì)于一些深埋或架空管線安裝儀表或者傳感器則十分困難,而且安裝儀表或傳感器的過程中會(huì)破壞管道系統(tǒng)的整體特性,使管道承壓能力降低,易造成流體滲漏,特別是在高壓下容易造成事故,同時(shí)無法對(duì)管道內(nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè)。
[0004]非介入式測(cè)量方法主要是基于管道彈性形變的檢測(cè)以及近年來提出的超聲波檢測(cè)方法,這些方法雖避免了對(duì)管路結(jié)構(gòu)的破壞,但其檢測(cè)精度低于傳統(tǒng)的介入式檢測(cè)方法,同時(shí)易受環(huán)境因素(特別是溫度)的影響。
[0005]綜上所述,不管是直接安裝儀表或傳感器的介入式測(cè)量方法還是根據(jù)形變或使用超聲波的非介入式測(cè)量方法都存在一定的局限性,對(duì)于對(duì)現(xiàn)有管道的深埋、架空、水中等絕大多數(shù)管段無法進(jìn)行無盲區(qū)的、連續(xù)的全線檢測(cè)。為了能實(shí)現(xiàn)在不影響生產(chǎn)的前提下對(duì)現(xiàn)有管道全管段壓力變化進(jìn)行檢測(cè),迫切需要研究一種新的管道壓力檢測(cè)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有的管道壓力檢測(cè)技術(shù)中的問題,本發(fā)明研制一種新型、簡(jiǎn)便、高效、可隨介質(zhì)流動(dòng)的基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
[0008]一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球包括配重倉、NFC標(biāo)簽、藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器、誤差修正溫度傳感器(可選)。其整體結(jié)構(gòu)剖面圖如圖1所示,形狀為球形,采用新型塑封材料,中間是圓片狀NFC標(biāo)簽,以NFC標(biāo)簽為界,左側(cè)部分為配重倉,右側(cè)部分放置藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器和誤差修正溫度傳感器(可選)。
[0009]所述移動(dòng)壓力采集球左右兩部分采用螺紋連接方式,連接處有防松墊圈,防止左右兩部分松動(dòng),同時(shí)起到密閉作用,兩部分可隨意拆卸,方便更換電池、修改配重倉比重,重復(fù)利用率高;
[0010]所述移動(dòng)壓力采集球的配重倉,可以根據(jù)所檢測(cè)管道中介質(zhì)的密度不同,調(diào)整壓力采集球的整體密度,使之能夠懸浮于介質(zhì)中,并且可以隨著管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)而流動(dòng);
[0011]所述移動(dòng)壓力采集球的NFC標(biāo)簽,作為采集球的工作狀態(tài)標(biāo)識(shí)及數(shù)據(jù)采集激活開關(guān);
[0012]所述移動(dòng)壓力采集球的藍(lán)牙,可以在采集球工作結(jié)束后將壓力、時(shí)間等數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上;
[0013]所述移動(dòng)壓力采集球的防爆電池,采用高安全系數(shù)材料制造、能有效遏制電池爆炸的安全電池;
[0014]所述移動(dòng)壓力采集球的單片機(jī),用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理;
[0015]所述移動(dòng)壓力采集球的壓力傳感器,根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同選擇不同類型的傳感器,用于檢測(cè)壓力值;
[0016]所述移動(dòng)壓力采集球的誤差修正溫度傳感器(可選),針對(duì)不同工況下的管道介質(zhì)溫度可能不同的情況,壓力傳感器會(huì)有不同的誤差,用溫度來進(jìn)行修正。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:可以隨著管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行壓力采集,解決現(xiàn)有管道全管段全線壓力數(shù)據(jù)獲取困難問題,實(shí)現(xiàn)不影響生產(chǎn)前提下的全管段壓力變化監(jiān)測(cè);可以廣泛應(yīng)用于各類輸油管道、天然氣管道、供水管道、供熱管道的壓力檢測(cè);可以對(duì)現(xiàn)有管道的深埋、架空、水中等絕大多數(shù)管段進(jìn)行無盲區(qū)的全線檢測(cè)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是壓力采集球的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0019]圖2是壓力采集球工作流程圖。
[0020]圖3是壓力采集球?qū)嵤┓绞侥M圖。
[0021]其中:1NFC標(biāo)簽、2配重倉、3防爆電池、4藍(lán)牙、5壓力傳感器、6單片機(jī)、7誤差修正溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施作進(jìn)一步詳述:
[0023]一種基于藍(lán)牙傳輸?shù)膲毫Σ杉蛘w結(jié)構(gòu)剖面圖如圖1所示,包括配重倉、NFC標(biāo)簽、藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器、誤差修正溫度傳感器(可選);形狀為球形,采用新型塑封材料,中間用圓片狀NFC標(biāo)簽作為ID標(biāo)識(shí)及數(shù)據(jù)采集激活開關(guān),以NFC標(biāo)簽為界,左側(cè)部分為配重倉,右側(cè)部分放置藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)及壓力傳感器、誤差修正溫度傳感器(可選)。
[0024]壓力采集球的工作狀態(tài)如圖2所示,采集球有三種狀態(tài):采集工作態(tài)、傳輸態(tài)、靜止態(tài)。采集球工作過程中不斷檢測(cè)NFC標(biāo)簽的狀態(tài),當(dāng)處于采集工作狀態(tài)時(shí)每隔一段時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,記錄數(shù)據(jù)(時(shí)間、壓力值),當(dāng)處于傳輸態(tài)時(shí),開始通過藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù),當(dāng)處于靜止態(tài)時(shí),結(jié)束工作。
[0025]壓力采集球的實(shí)施方式如圖3所示,首先初始化采集球,調(diào)整配重倉使整個(gè)采集球的密度與管道內(nèi)介質(zhì)的密度相同,將NFC標(biāo)簽設(shè)置成工作態(tài),使其處于采集工作狀態(tài),然后從管道初始端放入采集球,采集球會(huì)隨著管道內(nèi)介質(zhì)而流動(dòng),最后在管道末端將壓力采集球收回。當(dāng)壓力采集球在管道內(nèi)流動(dòng)過程中處于工作狀態(tài)時(shí)由單片機(jī)控制每隔一段時(shí)間獲取一次壓力傳感器和溫度傳感器(可選)檢測(cè)的數(shù)據(jù),并根據(jù)當(dāng)前溫度值對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,壓力數(shù)據(jù)修正之后將數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到Flash存儲(chǔ)器中,數(shù)據(jù)格式為:時(shí)間:壓力值。末端回收之后將NFC標(biāo)簽設(shè)置成傳輸態(tài),開始通過藍(lán)牙向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù),傳輸完畢之后,將NFC標(biāo)簽設(shè)置成靜止態(tài),結(jié)束工作,一次壓力采集過程結(jié)束。采集過程完成之后,根據(jù)采集球機(jī)器絕對(duì)時(shí)間和管道長(zhǎng)度計(jì)算壓力采集點(diǎn)位置,將時(shí)間、壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成管道位置、壓力數(shù)據(jù),從而完成一次管道壓力數(shù)據(jù)檢測(cè)工作。
[0026]當(dāng)然,上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球其特征在于: 該采集球包括配重倉、NFC標(biāo)簽、藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器、誤差修正溫度傳感器(可選)。形狀為球形,采用新型塑封材料,中間是圓片狀NFC標(biāo)簽,以NFC標(biāo)簽為界,左側(cè)部分為配重倉,右側(cè)部分放置藍(lán)牙、防爆電池、單片機(jī)、壓力傳感器和誤差修正溫度傳感器(可選)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)式壓力采集球其特征在于: 所述移動(dòng)壓力采集球左右兩部分采用螺紋連接方式,連接處有防松墊圈,防止左右兩部分松動(dòng),同時(shí)起到密閉作用,兩部分可隨意拆卸,方便更換電池、修改配重倉比重,重復(fù)利用率高; 所述移動(dòng)壓力采集球的配重倉,可以根據(jù)所檢測(cè)管道中介質(zhì)的密度不同,調(diào)整壓力采集球的整體密度,使之能夠懸浮于介質(zhì)中,并且可以隨著管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)而流動(dòng); 所述移動(dòng)壓力采集球的NFC標(biāo)簽,作為采集球的工作狀態(tài)標(biāo)識(shí)及數(shù)據(jù)采集激活開關(guān);所述移動(dòng)壓力采集球的藍(lán)牙,可以在采集球工作結(jié)束后將壓力、時(shí)間等數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上; 所述移動(dòng)壓力采集球的防爆電池,采用高安全系數(shù)材料制造、能有效遏制電池爆炸的安全電池; 所述移動(dòng)壓力采集球的單片機(jī),用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理; 所述移動(dòng)壓力采集球的壓力傳感器,根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同選擇不同類型的傳感器,用于檢測(cè)壓力值; 所述移動(dòng)壓力采集球的誤差修正溫度傳感器(可選),針對(duì)不同工況下的管道介質(zhì)溫度可能不同的情況,壓力傳感器會(huì)有不同的誤差,用溫度來進(jìn)行修正。
【文檔編號(hào)】G01L19/08GK103926036SQ201410191502
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】李克文, 劉璐, 宋繼志 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)