Датчик потока и способ измерения скорости потока - RU2019120052A
Код документа: RU2019120052A
Формула
1. Датчик потока, содержащий:
- компоновку (30) устройства электроактивного материала;
- привод (36) для управления компоновкой устройства электроактивного материала для локального подвода тепла к текучей среде, поток которой подлежит измерению; и
- контроллер (40, 42), выполненный с возможностью:
- - считывания измерительных сигналов с компоновки устройства электроактивного материала, измерительные сигналы которой относятся к температуре на устройстве с электроактивным материалом; и- - использования измерительных сигналов для получения измерения потока,
при этом контроллер дополнительно выполнен с возможностью:
- считывания измерительных сигналов посредством предоставления показаний датчика для выполнения измерений электрической характеристики, которая содержит импеданс или фазовый угол импеданса устройства электроактивного материала на первой частоте и на второй частоте, отличающейся от первой частоты, и
- получение из измерений температуры на датчике электроактивного материала.
2. Датчик по п.1, в котором привод (36) выполнен с возможностью выдачи управляющих сигналов с частотой, превышающей резонансную частоту устройства электроактивного материала.
3. Датчик по п.1 или 2, в котором электроактивный материал содержит ферроэлектрический релаксорный полимер, например, такой как терполимер на основе поливинилиденфторида (PVDF).
4. Датчик по любому предшествующему пункту, в котором привод (36) выполнен с возможностью подвода тепла в течение заданного промежутка (44) времени, и контроллер выполнен с возможностью считывания измерительных сигналов для мониторинга функции (46) последующего снижения температуры и тем самым преобразования постепенного изменения измерительных сигналов во времени в измерение потока.
5. Датчик по п.4, в котором контроллер (40, 42) выполнен с возможностью измерения промежутка времени до того момента, когда температура достигнет базовой температуры, и тем самым преобразования постепенного изменения измерительных сигналов во времени в измерение потока.
6. Датчик по любому из пп.1-3, в котором привод (36) выполнен с возможностью непрерывного подвода тепла в течение промежутка времени измерения потока, и контроллер выполнен с возможностью считывания измерительных сигналов для мониторинга установившейся температуры.
7. Датчик по любому из пп.1-3, в котором привод (36) выполнен с возможностью подвода тепла в течение промежутка времени измерения потока, и контроллер выполнен с возможностью управления скоростью подвода тепла для достижения заданной установившейся температуры.
8. Датчик по п.7, в котором контроллер (40) выполнен с возможностью регулирования коэффициента заполнения или частоты импульсов подвода тепла.
9. Датчик по любому предшествующему пункту, в котором компоновка устройства электроактивного материала содержит компоновку первого устройства электроактивного материала, функционирующего в качестве нагревателя, и второго и третьего устройств электроактивного материала, функционирующих в качестве датчиков.
10. Датчик по любому предшествующему пункту, в котором компоновка устройства электроактивного материала дополнительно функционирует в качестве:
датчика давления и/или
актуатора.
11. Датчик по любому предшествующему пункту, в котором контроллер (40, 42) выполнен с возможностью определения внешнего (-й) давления или силы, приложенного (-й) к компоновке устройства электроактивного материала.
12. Датчик по любому предшествующему пункту, в котором первая частота представляет собой резонансную частоту, при которой электрическая характеристика имеет максимальное или минимальное значение, такую как антирезонансная частота, и вторая частота представляет собой частоту, при которой электрическая характеристика является постоянной по отношению к нагрузке.
13. Катетер или проводник, содержащий датчик по любому предшествующему пункту.
14. Способ измерения скорости потока, содержащий этапы, на которых:
- управляют компоновкой устройства электроактивного материала для локального подвода тепла к текучей среде, скорость потока которой подлежит измерению;
- считывают измерительные сигналы от компоновки устройства электроактивного материала, при этом указанные измерительные сигналы относятся к температуре на устройстве электроактивного материала; и
- используют измерительные сигналы для определения измерения потока,
при этом считывание измерительных сигналов содержит:
- предоставление показаний датчика для выполнения измерений электрической характеристики, которая содержит импеданс или фазовый угол импеданса устройства электроактивного материала на первой частоте и на второй частоте, отличной от первой частоты, и
- определение из измерений температуры на датчике электроактивного материала.
15. Способ по п.14, содержащий подачу сигналов привода на частоте, превышающей резонансную частоту устройства электроактивного материала, для подвода тепла.
