一种液体管道一体化自供能在线监测压力传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，具体是一种液体管道一体化自供能在线监测压力传感器。

背景技术：

传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。近年来，随着纳米科技的迅猛发展，器件的微型化、集成化已成为主流发展趋势，然而器件的微型化限制了其供电单元的体积，对于传统电池来说，小的体积意味着储电量小，一旦电量耗尽，器件就失去工作能力。

为了提高传感器的续航能力以及进一步满足高速发展的物联网及无线传感网络中传感器不间断工作的需求，除了降低功能器件的能耗之外，最根本的方法是实现传感器的能量自供。自供能技术是一种无需外加电源，收集周围环境中其他形式能量(如太阳能、风能、机械能、热能等)并将其转换成电能，为电子设备提供安全、稳定、高效的电能供给技术。

液体传输管道(如给水管、排水管、输油管等)是现代社会广泛使用的一项基础设施，与人民日常生活息息相关，对提高居民生活水平、促进区域经济发展有着积极作用。为了及时获得液体传输管道的状态，例如压力等参数，需要在管道上设置压力传感器，而目前的压力传感器一般是采用电池供电或是集中敷设电缆供电，难以满足微型化的趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液体管道一体化自供能在线监测压力传感器，该压力传感器可以在自供能的基础上进行压力的采集、显示与传输。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种液体管道一体化自供能在线监测压力传感器，包括壳体，壳体两侧分别设有入水管与出水管，出水管内沿液体流动方向依次间隔设有阻流体与压电片；通过阻流体使液体在出水管内形成卡门涡街，使压电片产生振动；

所述壳体内还设有压阻传感单元与电路板，电路板上设有电容、整流电路、稳压电路、MCU模块与无线传输模块，壳体表面还嵌设有显示屏；

所述压电片与电容两端相连，电容两端还连接至整流电路的输入接口，整流电路的输出接口连接稳压电路的输入接口，稳压电路的输出接口输出电能为所述在线监测压力传感器供电；所述压阻传感单元与MCU模块输入接口相连，MCU模块输出接口分别连接无线传输模块与显示屏。

进一步的，所述阻流体与压电片间隔2～3厘米。

进一步的，所述阻流体为圆柱形阻流体。

本实用新型的有益效果是，通过阻流体使流体在出水管内形成卡门涡街，从而使压电片产生振动，振动的机械能被压电片转化成电能存储于电容中，整流电路将交流电转换成直流电，稳压电路输出稳定的直流电为本实用新型压力传感器供电，实现压力传感器的自供能；同时，压阻传感单元对管道内的流体压力进行感应，MCU模块分别将压力传输至显示屏与无线传输模块；显示屏对压力实时显示，通过无线传输模块还可以将检测的压力发送至远程终端，便于维护人员远程及时获取信息。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的立体示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型阻流体与压电片的装配放大示意图；

图4是本实用新型的电气原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种液体管道一体化自供能在线监测压力传感器，包括壳体1，壳体1两侧分别设有入水管2与出水管3，入水管2与出水管3分别通过法兰4将本压力传感器连接于待检测的管道中。

结合图2与图3所示，出水管3内沿液体流动方向依次间隔设有阻流体5与压电片6；通过阻流体5使液体在出水管3内形成卡门涡街，使压电片6产生振动；作为优选的，阻流体5为圆柱形阻流体，阻流体5与压电片6间隔2～3厘米；阻流体5与压电片6可分别通过竖直的第一连杆7以及第二连杆8与出水管3内壁相连；

所述壳体1内还设有压阻传感单元9与电路板10，电路板10上设有电容C1、整流电路11、稳压电路12、MCU模块13与无线传输模块14，壳体1表面还嵌设有显示屏15；压阻传感单元9用于感应流入壳体1内液体的压力，壳体1内还设有隔板16，用于将电路板10密封隔离。

结合图4所示，所述压电片6通过绝缘导线18与电容C1两端相连，电容C1两端还连接至整流电路11的输入接口，整流电路11的输出接口连接稳压电路12的输入接口，稳压电路12的输出接口输出电能为所述在线监测压力传感器供电；所述压阻传感单元9与MCU模块13输入接口相连，MCU模块13输出接口分别连接无线传输模块14与显示屏15。

通过阻流体5使液体在出水管3内形成卡门涡街，从而使压电片6产生振动，振动的机械能被压电片转化成电能存储于电容C1中，整流电路11将交流电转换成直流电，稳压电路12输出稳定的直流电为本实用新型压力传感器供电，实现压力传感器的自供能；同时，压阻传感单元9对管道内的液体压力进行感应，MCU模块13分别将压力传输至显示屏15与无线传输模块14；显示屏15对压力值实时显示，通过无线传输模块14还可以将检测的压力无线发送至远程终端17，远程终端17可以是远程监控平台等设备，便于维护人员远程及时获取信息。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。