[发明专利]用于监测流体和壁之间的相互作用的设备和方法

权利要求书

1.一种用于测量流体和包含所述流体的结构部件的壁之间的相互作用效应的设备，所述设备包括：

机械振荡器，所述机械振荡器包括：

浮动构件，所述浮动构件至少部分地由配置成易受到所述流体的物理效应或化学效应中的至少一个效应的影响的材料形成；以及

支撑构件，

其中，所述浮动构件安装到所述支撑构件并具有组合的机械特征；

壳体，所述机械振荡器固定在所述壳体内，所述壳体适应性地紧固到所述结构部件，使得所述浮动构件与所述流体接触；以及

机械响应感测系统，所述机械响应感测系统配置成测量所述机械特征，

其中，所述机械特征的测量配置成指示在所述流体和所述壁之间的所述相互作用效应的测量。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述壳体具有远端，并且还包括：

在所述壳体的所述远端处的开口，所述开口穿过所述结构部件的壁；以及

底座，所述底座与所述远端相对。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述浮动构件位于所述开口内，并沿着流体流动的方向与所述结构部件的壁齐平，所述支撑构件固定到所述底座，使得所述浮动构件不进行在流体流动的法向方向上的运动。

4.如权利要求2所述的设备，其中，所述浮动构件位于所述开口内，并沿着流体流动的方向与所述结构部件的壁齐平，所述浮动构件和所述壁限定围绕所述浮动构件的至少一部分的间隙。

5.如权利要求4所述的设备，其中，所述机械振荡器的所述浮动构件配置成能够基本上平行于流体流动的方向在所述间隙内移动。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述机械响应感测系统可操作地连接到所述支撑构件以测量所述机械特征。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述壳体还包括底座，所述浮动构件从所述底座以悬臂式伸出。

8.如权利要求1所述的设备，其中，所述机械响应感测系统是光纤布拉格光栅计量器、耳语回廊模式光学计量器或电阻应变计中的至少一个。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述机械特征是所述浮动构件的移位、支撑构件的偏转、所述机械振荡器的谐振频率和所述机械振荡器的品质因数中的至少一个。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述浮动构件具有质量，且所述支撑构件具有弹性常数，所述质量配置成随着所述流体的物理效应或化学效应而减小，且所述弹性常数配置成保持不变。

11.如权利要求1所述的设备，其中，所述浮动构件是金属材料或金属合金材料。

12.如权利要求1所述的设备，其中，所述浮动构件由配置成与接触所述壁的所述流体的物理效应或化学效应相关的材料构成。

13.如权利要求12所述的设备，其中，所述浮动构件由与包含所述流体的所述结构部件的壁相同的材料构成。

14.如权利要求1所述的设备，还包括用于主动致动的致动器，所述致动器配置成主动产生由所述机械响应感测系统测量的所述机械特征。

15.如权利要求1所述的设备，还包括配置成测量所述流体的温度的参考传感器。

16.如权利要求1所述的设备，具有配置成补偿影响所述机械特征的流体温度的变化的多个所述机械响应感测系统。

17.如权利要求1所述的设备，还包括：

入口通道，所述入口通道具有入口和出口，所述出口定位成相邻于流体的流，所述入口位于所述壳体内，

其中，流体配置成从所述入口流动并进入所述壳体中以在操作上净化所述设备，去除可移除的颗粒物质。