阅读说明：本技术 利用管道内液体压力取电的装置 (Device for taking electricity by utilizing liquid pressure in pipeline ) 是由 陈作云 苟小勇 闫宏晔 刘怡君 于 2020-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及利用管道内液体压力取电的装置,所述装置包括两端接入管道的壳体,壳体内设置有竖向的转轴,转轴下部设置叶轮,转轴上部设置有发电磁铁和发电线圈,发电线圈通过发电电缆将感应电流传输给电能处理装置,并通过送电电缆将电能提供给需要供电的仪表。本发明安装于需要仪表供电的管道段,装置两端与管道连接且密封,保持原管道形态；当管道内液体流动时,液体压力驱动叶轮,叶轮通过转轴驱动发电磁铁,发电磁铁产生旋转磁场,给装置上部的发电线圈产生电能,解决了特殊部位或者特殊要求下,设置于液体管道上的仪表取电供电的难题。(The invention relates to a device for taking electricity by utilizing liquid pressure in a pipeline, which comprises a shell, wherein two ends of the shell are connected into the pipeline, a vertical rotating shaft is arranged in the shell, an impeller is arranged at the lower part of the rotating shaft, a generating magnet and a generating coil are arranged at the upper part of the rotating shaft, the generating coil transmits induced current to an electric energy processing device through a generating cable, and the electric energy is supplied to an instrument needing power supply through a power transmission cable. The invention is arranged on a pipeline section which needs to be powered by an instrument, and two ends of the device are connected and sealed with the pipeline to keep the original pipeline shape; when liquid in the pipeline flows, the liquid pressure drives the impeller, the impeller drives the power generation magnet through the rotating shaft, the power generation magnet generates a rotating magnetic field and generates electric energy for the power generation coil on the upper part of the device, and the problem that instruments arranged on the liquid pipeline get electricity and supply power under special positions or special requirements is solved.)

利用管道内液体压力取电的装置

技术领域

本发明涉及液体管道仪表检测领域，具体涉及一种利用管道内液体压力取电的装置。

背景技术

日常工作中，为了检测液体管道内压力和流量，通常需要在管道上安装各类仪表，而此类仪表的电源一般利用附近的生产或生活电源，也可采用太阳能供电，但在光照条件不足，或者条件受限时，安装在液体管道上的仪表的供电问题无法解决。目前还没利用管道内液体自身流动压力发电的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用管道内液体压力取电的装置，将该装置安装于需要仪表供电的管道段，利用液体管道内液体流动压力发电和取电，为仪表供电，解决了特殊区段和特殊要求的液体管道无法为仪表供电的难题。

本发明所采用的技术方案为：

利用管道内液体压力取电的装置，其特征在于：

所述装置包括两端接入管道的壳体，壳体内设置有竖向的转轴，转轴下部设置叶轮，转轴上部设置有发电磁铁和发电线圈，发电线圈通过发电电缆将感应电流传输给电能处理装置，并通过送电电缆将电能提供给需要供电的仪表。

壳体呈T形，包括横向管体和纵向管体，横向管体两端接入管道并连通，纵向管体底部接入横向管体，顶部设置有圆形玻璃罩，底部具有圆形底面。

转轴位于纵向管体的中轴位置，底部从纵向管体圆形底面的中心开孔中向下伸出，底端环向设置叶轮，叶轮位于横向管体中，叶轮在水流作用下带动转轴转动。

转轴对应纵向管体圆形底面上表面的位置设置有密封环。

转轴顶端设置有托盘，发电磁铁位于托盘上。

纵向管体顶缘设置环形密封垫，环形密封垫上部设置圆形玻璃罩，圆形玻璃罩上部设置固定环。

发电线圈设置于圆形玻璃罩上方。

旋转的转轴带动的转轴上部托盘上设置的发电磁铁旋转，产生旋转磁场，旋转磁场在圆形玻璃罩上方设置的发电线圈内产生感应电流，感应电流通过发电电缆传输给电能处理装置形成稳定电压电能。

电能处理装置包括整流电路、充电电路、电源输出电路和充电电池；

感应电流通过发电电缆将电能传输给整流电路，整流电路将感应电流整流为直流电，并传输给充电电路，充电电路对整流电路整流后的直流电流进行升高电压并将此电能充电至充电电池，同时将充电电压大小信号发送给电源输出电路。

电能处理装置中，电源输出电路对充电电池电压和充电电路的充电电压大小信号进行比较；

当充电电路的充电电压大小信号满足电源输出电路输出要求时，直接由充电电路输出电压给电源输出电路并通过发电电缆向液体管道上的仪表的供电；

当充电电路的充电电压大小信号不满足电源输出电路输出要求时，电源输出电路利用充电电池电能，并通过发电电缆向液体管道上的仪表的供电。

本发明具有以下优点：

本发明是一种利用管道内液体流动压力发电的装置，将该装置安装于需要仪表供电的管道段，装置两端与管道连接且密封，保持原管道形态。装置的外形可根据不同的液体管道管径和材质要求确定，装置与管道连接为一体，保持原有管道的形态和工艺特点。

当管道内液体流动时，液体压力驱动本装置内部的叶轮，叶轮通过转轴驱动发电磁铁，发电磁铁产生旋转磁场，给装置上部的发电线圈产生电能。发电线圈产生的电能经过电能变换装置形成稳定电压为相关仪表提供电能。

本发明解决了特殊部位或者特殊要求下，设置于液体管道上的仪表取电供电的难题。该装置结构简单、不破坏原有液体管道的工艺和运行要求，安全性好，适合于液体管道的取电应用。

附图说明

图1为本装置结构图。

图2为本装置剖面图。

图3为电能处理装置结构图。

图中标识为：转轴（1）、壳体（2）、发电磁铁（3）、环形密封垫（4）、圆形玻璃罩（5）、固定环（6）、发电线圈（7）、发电电缆（8）、电能处理装置（9）、送电电缆（10）、密封环（11）、叶轮（12）、整流电路（13）、充电电路（14）、电源输出电路（15）、充电电池（16）。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种利用管道内液体压力取电的装置，利用液体管道内液体流动压力发电和取电，为仪表供电。所述装置包括两端接入管道的壳体2，壳体2内设置有竖向的转轴1，转轴1下部设置叶轮12，转轴1上部设置有发电磁铁3和发电线圈7，发电线圈7通过发电电缆8将感应电流传输给电能处理装置9，并通过送电电缆10将电能提供给需要供电的仪表。

壳体2呈T形，包括横向管体和纵向管体，横向管体两端接入管道并连通，纵向管体底部接入横向管体，顶部设置有圆形玻璃罩5，底部具有圆形底面。

转轴1位于纵向管体的中轴位置，底部从纵向管体圆形底面的中心开孔中向下伸出，底端环向设置叶轮12，叶轮12位于横向管体中，叶轮12在水流作用下带动转轴1转动。转轴1对应纵向管体圆形底面上表面的位置设置有密封环11。转轴1顶端设置有托盘，发电磁铁3位于托盘上。纵向管体顶缘设置环形密封垫4，环形密封垫4上部设置圆形玻璃罩5，圆形玻璃罩5上部设置固定环6。发电线圈7设置于圆形玻璃罩5上方。

旋转的转轴1带动的转轴1上部托盘上设置的发电磁铁3旋转，产生旋转磁场，旋转磁场在圆形玻璃罩5上方设置的发电线圈7内产生感应电流，感应电流通过发电电缆8传输给电能处理装置9形成稳定电压电能。

电能处理装置9包括整流电路13、充电电路14、电源输出电路15和充电电池16；感应电流通过发电电缆8将电能传输给整流电路13，整流电路13将感应电流整流为直流电，并传输给充电电路14，充电电路14对整流电路13整流后的直流电流进行升高电压并将此电能充电至充电电池16，同时将充电电压大小信号发送给电源输出电路15。

电能处理装置9中，电源输出电路15对充电电池16电压和充电电路14的充电电压大小信号进行比较；当充电电路14的充电电压大小信号满足电源输出电路15输出要求时，直接由充电电路14输出电压给电源输出电路15并通过发电电缆8向液体管道上的仪表的供电；当充电电路14的充电电压大小信号不满足电源输出电路15输出要求时，电源输出电路15利用充电电池16电能，并通过发电电缆8向液体管道上的仪表的供电。

发电电缆8为两根金属线缆，可以直接压接在需要供电的液体管道的仪表的电源端子上，为其供电，当发电电缆8长度不够时，可以延长发电电缆8长度。

参见附图对本装置进行进一步详细说明：

本发明为一个横向圆柱与一个纵向圆柱组成倒置“T”型的装置，装置的横向圆柱与液体管道连接形成完整的液体通道，液体由右侧流入，由左侧流出。装置的纵向圆柱的中心位置设置转轴1，转轴1下部设置叶轮12，装置横向圆柱内流过的液体可以驱动叶轮转动，并带动转轴1旋转。转轴1中部设置密封环11，转轴1的上部盘状部位设置发电磁铁3。装置的纵向圆柱部位上部设置环形密封垫4，环形密封垫4上部设置圆形玻璃罩5，圆形玻璃罩5上部设置固定环6。固定环6可以与装置的纵向圆柱部位上部通过螺纹旋紧固定，实现装置的纵向圆柱上端的密封。圆形玻璃罩5上方设置发电线圈7，发电线圈7通过发电电缆8将感应电流传输给电能处理装置9，并通过送电电缆10，将电能提供给需要供电的仪表。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。