具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明的加强结构、检测组件和检测组件加强方法。

本实施例提供一种加强结构，用于传感器，其中，参考图1，传感器安装于待测管路的管壁7外侧，所述传感器的测量段6插至所述待测管路的内部。传感器的测量段6与待测管路内部的流体接触，对流体的相关参数进行检测。参考图2，用于传感器的加强结构包括：夹紧组件，所述夹紧组件设于所述待测管路的管壁7外侧且与所述传感器的测量段6对应处，所述夹紧组件用于在所述传感器的振幅信号超出预设范围时调整对所述测量段6的夹紧程度。

即传感器的测量段6在插至待测管路内部时经过夹紧组件，使得夹紧组件能够对测量段6相应部位进行夹紧或松开。夹紧组件可与待测管路的管壁7一体固定安装，通过对传感器的测量段6相应部位施力实现对测量段6的夹紧，夹紧组件也可松开解除对测量段6相应部位的夹紧力。进而通过夹紧组件对测量段6夹紧程度即施加夹紧力的变化，可调节传感器的固有频率，使其避免与待测管路内的流体产生共振。

具体的，本实施例提出在传感器检测过程中，可检测获取传感器的振幅信号，根据振幅信号判断是否有产生共振的趋势。即如果产生共振，传感器的振幅信号会增大。可设置预设范围，在检测到传感器的振幅信号超出预设范围时，可利用夹紧组件对测量段6施加夹紧力并调整夹紧程度，以调节传感器的固有频率，至传感器的振幅信号降低至预设范围内，从而避免共振的发生。

本实施例提供的一种加强结构，设置夹紧组件通过对传感器施加夹紧力，可调节传感器的固有频率，进而可根据传感器的振幅信号调整夹紧组件的夹紧程度以避免共振，可有效的自适应调整插入式传感器的固有频率，实现较宽范围的避免共振，且能够实现特定环境下插入式传感器的应用。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，所述夹紧组件包括一对夹爪11以及与所述夹爪11相连的驱动件12，一对所述夹爪11设于所述测量段6的两侧，所述驱动件12用于驱动所述夹爪11夹紧或松开。夹紧组件包括两个夹爪11，两个夹爪11由驱动件12驱动实现对传感器测量段6的夹紧或松开。使得夹紧组件具有开启状态和闭合状态，并可在开启状态和闭合状态间切换。

具体的，参考图2，夹紧组件在开启状态下，两个夹爪11分开，两个夹爪11与传感器的测量段6均不接触，对测量段6并没有夹紧力。参考图3，夹紧组件在闭合状态下，两个夹爪11靠拢，两个夹爪11均与传感器的测量段6接触，对测量段6施加夹紧力。

进一步地，夹爪11可呈弧形；便于与测量段6的表面匹配接触。驱动件12可驱动其中一个夹爪11移动实现两个夹爪11的分开或靠拢；驱动件12也可同时驱动两个夹爪11移动实现两个夹爪11的分开或靠拢。具体的，驱动件12可为夹爪气缸，能够同时驱动两个夹爪11分开或靠拢移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述夹爪11朝向所述测量段6的一侧设有柔性层14。柔性层14由存在一定柔性的材料构成，例如硬质橡胶等，使其在固定传感器的测量段6时(参见图3所示闭合位置)，不会损伤测量段6，同时又能提供一定的阻尼，有助于减小传感器振幅。

在上述实施例的基础上，进一步地，用于传感器的加强结构还包括保护壳5，所述保护壳5罩设于所述夹紧组件。保护壳5设在夹爪11和驱动件12的外围，起到保护防护作用，且设置保护壳5可便于加强结构的安装固定。所述保护壳5上设有用于供所述测量段6穿过的通孔。测量段6可通过该通孔穿过保护壳5插至待测管路内。具体的，通孔对应位于夹紧组件的两个夹爪11之间；使得测量段6相应位于两个夹爪11之间。

在上述实施例的基础上，进一步地，用于传感器的加强结构还包括加速度传感器8，所述加速度传感器8连接于所述传感器，用于检测所述传感器的振幅信号。设置加速度传感器8与传感器相连，可实时测量传感器的振动，获得传感器的振幅信号。

在上述实施例的基础上，进一步地，用于传感器的加强结构还包括控制器，所述驱动件12和所述加速度传感器8分别信号连接于所述控制器，所述控制器用于根据所述加速度传感器8检测的振幅信号控制所述驱动件12运行。具体的，控制器用于在加速度传感器8检测的振幅信号超出预设范围时控制驱动件12运行以调整夹紧组件对测量段6的夹紧程度。

具体的，加速度传感器8连接有电源线9和信号输出线10；电源线9用于与外部电源相连，以为加速度传感器8供电；信号输出线10与控制器相连，用于将检测获得的振动信号发送至控制器。控制器可设在加强结构的保护壳5内，控制器与驱动件12信号连接，可通过信号线连接。加强结构的夹紧组件可连接加强结构电源线13，加强结构电源线13与外部电源相连，用于为控制器和驱动件12供电。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种检测组件，该检测组件包括上述任一实施例所述的加强结构，参考图1，该检测组件还包括传感器，所述传感器包括连接段3、测量段6以及安装基座4。

所述连接段3的第一端与所述测量段6的第一端相连，所述安装基座4上设有贯穿的安装孔，所述测量段6的第二端穿过所述安装孔插置于所述待测管路的内部，所述连接段3与所述安装基座4相连，所述安装基座4安装于所述待测管路的管壁7外侧，所述加强结构设于所述安装基座4和所述待测管路的管壁7之间。即传感器可通过安装基座4固定在待测管路的管壁7上，实现传感器的固定，便于传感器的检测测量。

且加强结构设在安装基座4和待测管路的管壁7之间，通过安装基座4与管壁7的连接还可实现对加强结构的压紧固定。且传感器的该设置结构，使得测量段6具有两个可固定部位，一个是与连接段3连接的部位，另一个是与夹紧组件对应的部位，该两个可固定的部位之间间隔设置，进而通过夹紧组件的夹紧可较明显的改变测量段6的固有频率，更好的实现对测量段6的固定，以避免共振。

进一步地，加强结构与待测管路的管壁7之间，或者加强结构与安装基座4之间设有匹配的限位结构。限位结构可为凹槽凸块结构等，例如可在安装基座4上设置凸块，在加强结构的保护壳5的相应部位设置匹配的凹槽或开孔，进而可更好的实现对加强结构的限位固定，保证加强效果。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述连接段3的第一端插置于所述安装孔且与所述安装基座4螺纹连接。连接段3的第一端可设为外螺纹结构，安装孔可设为内螺纹结构，通过螺纹连接实现连接段3和安装基座4的固定相连，且螺纹连接可便于拆卸安装。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述连接段3的第二端设有限位件，所述限位件用于阻挡所述连接段3的第二端进入所述安装孔。即限位件位于安装基座4背离待测管路管壁7的一侧，用于在安装基座4的该侧实现对测量段6的限位固定。

进一步地，加速度传感器8可与限位件相连，以实时获取测量段的振幅信号。传感器还包括信号连接盒1，信号连接盒1可设在连接段3的第二端，用于接收测量段6的检测信号。信号连接盒1可具有壳体，壳体内设有接收信号的元件。加速度传感器8还可与信号连接盒1连接，具体连接部位不限，以能较好的反应传感器的振幅信号为目的。

具体的，限位件可为设在连接段3第二端外表面的凸块。限位件还可为设在连接段3第二端外围的压紧螺母2；压紧螺母2与连接段3的第二端可一体固定连接，压紧螺母2的外表面呈螺母状，可便于操作者施力实现连接段3在安装孔中的安装或拆卸。限位件也可为其他结构，不做具体限定。

进一步地，限位件和安装基座4的表面之间还可设置垫片，以更好的实现连接段3与安装孔的连接。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种检测组件加强方法，其中检测组件包括传感器，该检测组件加强方法基于上述任一实施例所述的加强结构，所述检测组件加强方法包括：在传感器检测过程中，监测所述传感器的振幅信号；在所述传感器的振幅信号超出预设范围时，调整对所述传感器的测量段6的夹紧程度，至所述传感器的振幅信号位于预设范围内。

具体的，通过调整夹紧组件对测量段6的夹紧力，进而调整对传感器测量段6的夹紧程度。因为对传感器测量段6的夹紧程度不同，会使得传感器具有不同的固有频率，因此，本实施例提出加强结构的夹紧组件不是仅具有开启和关闭两个位置，而是在两个位置之间切换时是逐渐变化的过程，因此，可实现在较大的范围内连续改变测量段6的固有频率，而并不是只能实现测量段6特定的固有频率，有利于增大传感器的适用范围；该过程中同样监测传感器的振幅信号变化，进而最终确定一个合适的夹紧位置处。

即在所述传感器的振幅信号超出预设范围时，逐渐调节对传感器的测量段6的夹紧程度。调整对所述传感器的测量段6的夹紧程度具体包括：逐渐增大对测量段6的夹紧程度或者逐渐减小对测量段6的夹紧程度。以确保能够使得传感器最终具有一个与流体不会产生共振的固有频率。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例要解决的技术问题是克服传统插入式传感器存在单一共振频率，在一些运行环境下管道流动工质全流速范围内难以避免共振现象的问题，本实施例提供了一种宽范围避免共振的自适应加强结构，可有效的自适应调整插入式传感器的固有频率，在宽范围内避免共振现象，实现全流速范围流动测量。

本实施例采取的技术方案是：参考图1，以温度计为例，在温度计压紧螺母2上安装加速度传感器8，实时测量温度计的振动；进一步的，将加速度传感器8测量得到的振幅信号通过振动信号输出线10传输到加强结构控制器中，控制加强结构闭合装置即夹紧组件动作，调整其对温度计测量段6的固定作用，调整温度计固有频率，使其宽范围内避免共振现象；

进一步的，当温度计未发生共振时，振幅较弱，加强结构控制器控制加强结构闭合装置处于开启位置，如图2所示，不对温度计进行任何限制，此时由于温度计并未共振，处于安全状态；当温度计发生共振时，振幅较强，加强结构控制器控制加强结构闭合装置处于闭合位置，柔性层14压紧温度计测量段6，提供一定的夹紧力，为温度计测量段6提供了一定程度的固定作用，可有效提高了温度计的固有频率，使其高于流体激励频率，从而保证温度计不发生共振，振幅控制在安全范围之内，整个测量装置安全可靠。

需要说明的是，这个夹紧力是可以进行调节的，因此对应的固定效果也是可调节的，温度计的固有频率提升值也是可以控制调节的。该夹紧力可调的控制效果可以保证即使流动中恰好存在两个激励频率，一个与加强结构闭合装置处于开启状态时温度计固有频率相近，一个与加强结构闭合装置处于紧闭合状态(即最大力度的夹紧效果)时温度计固有频率相近时，还可以通过调节加强结构闭合装置夹紧力，使之处于一个合适的力度，保证温度计固有频率处于两个激励频率之间，避开共振。

参见图1所示，本实施例提供的一种宽范围避免共振的自适应加强结构，包括加速度传感器8、振动信号输出线10、保护壳5、加强结构控制器、加强结构夹紧组件、柔性层14，其中加速度传感器8布置于温度计压紧螺母2上，加强结构闭合装置与加强结构控制器布置于安装基座4与管路管壁7之间。

参见图2所示，在一定流速范围内，设流体激励频率为f₁，温度计固有频率为f₀，共振区为f₀±df₀(一般可取df₀<0.1f₀)。当温度计未发生共振时，有f₁>f₀+df₀或f₁<f₀-df₀，此时温度计振动的振幅较弱，加速度传感器8测量得到的振动信号较弱，产生的振动信号电流较小，经过振动信号输出线10传递到加强结构控制器后，加强结构控制器控制加强结构闭合装置处于开启位置，不对温度计进行任何限制，此时由于温度计并未共振，处于安全状态；

参见图3所示，当温度计发生共振时，有f₀-df₀<f₁<f₀+df₀(一般可取df₀<0.1f₀)，此时温度计振动的振幅较强，加速度传感器8测量得到的振动信号较强，产生的振动信号电流较大，经过振动信号输出线10传递到加强结构控制器后，加强结构控制器控制加强结构闭合装置处于闭合位置，柔性层14压紧温度计测量段6，为温度计测量段6提供了一个固定作用，可有效改变温度计固有频率，使其从f₀提升到了f₂。

如图1所示，加强结构闭合装置即夹紧组件布置于安装基座4与管路管壁7之间，因此当加强结构闭合装置处于闭合位置时，温度计测量段6的固定位置从温度计压紧螺纹处移动到了加强结构闭合装置处，悬臂段尺寸大幅度缩减，温度计固有频率大幅增加。以某型温度计为例，当温度计测量段6伸出长度距固定端分别为45mm、50mm、55mm、60mm时，结构仿真结果显示其固有频率分别为：3700Hz、3000Hz、2500Hz、2150Hz，可以发现固有频率的改变量相对较大。

当加强结构闭合装置处于闭合位置时，不同的夹紧力会产生不同的固定效果，最大力度的夹紧力产生的固定效果与温度计悬臂段缩短到加强结构闭合装置时的固定效果相近，即两者固有频率相近；而中间力度的夹紧力则处于加强结构闭合装置开启与加强结构闭合装置最大力度夹紧闭合之间，其固有频率可连续调节。

因此通过调节加强结构闭合装置处于闭合位置，且设置一定的夹紧力，可实现f₂>f₀+df₀，且f₁<f₂-df₂(一般可取df₂<0.1f₂)。此时温度计不再共振，温度计振动的振幅大幅减弱，加速度传感器8测量得到的振动信号减弱，产生的振动信号电流减小，经过振动信号输出线10传递到加强结构控制器后，加强结构控制器控制加强结构闭合装置微松，夹紧力下降，对温度计测量段6提供的固定作用减弱，温度计固有频率降低，更接近流体激励频率f₁，振幅又增强。

上述过程形成一个负反馈机制，最终会达到一个平衡状态，此时加强结构闭合装置处于闭合位置，提供一定的夹紧力，温度计未发生强烈的共振现象，振幅控制在安全范围之内，整个测量装置安全可靠。

该控制过程另外一个好处就是，当流动中存在多个激励频率，例如两个激励频率，一个与加强结构闭合装置处于开启状态时温度计固有频率相近，一个与加强结构闭合装置处于紧闭合状态(即最大力度的夹紧效果)时温度计固有频率相近时，通过夹紧力的反馈调节，仍然可以保证温度计固有频率与激励频率不同，避开共振。

在另一实施例中，也有可能在夹紧组件处于闭合位置时，传感器的振幅信号超出预设范围，此时，也可采取逐渐松开夹紧组件即逐渐减小对测量段6的夹紧程度，来调节传感器的固有频率，使其与流体激励频率增大差距，进而避免共振。

本实施例提供了一种可在宽范围避免共振的自适应加强结构，可有效的自适应调整插入式传感器的固有频率，避免共振，实现特定环境下插入式传感器的应用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。