[发明专利]一种流速探测器及其使用方法

说明书

本发明提供了一种流速探测器及其使用方法，流体改变两磁铁间的相对位置，改变流速探测器外的磁场；通过探测流体内磁铁产生的磁场，确定流体的流速。一方面，因为磁场与物质的相互作用弱，测量结果受外界环境的影响小，所以测量的准确度和灵敏度高。另一方面，本发明中，信息传递路径简单，可靠性高。此外，本发明中只有磁铁和弹性部件等器件，没有复杂的电子或光学元件，结构简单。

技术领域

本发明涉及流速探测领域，具体涉及一种流速探测器及其使用方法。

背景技术

流速是指流体在单位时间内流过的距离。流速测量在工程实践和认知自然界中具有重要意义。现有技术中，探测深埋于地下的管道中流体的流速或深海中海水的流速灵敏度和准确度低、器件复杂。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种流速探测器及其使用方法。

该流速探测器包括器壁、第一磁铁、第二磁铁、弹性部件、孔洞、受力部，第一磁铁固定于器壁上，第二磁铁固定连接弹性部件，弹性部件固定连接于器壁上，器壁上设有孔洞，受力部穿过孔洞与第二磁铁固定连接。测量流速时，流体作用到受力部，从而改变第一磁铁与第二磁铁间的相对位置，从而改变器壁外的磁场，通过探测器壁外的磁场，探测流体的流速。

更进一步地，第一磁铁固定于器壁内的上部，所述第二磁铁通过导轨限制于器壁的下部。

更进一步地，第一磁铁的中部设有凹槽，第二磁铁尺寸小于第一磁铁的凹槽，以便于第二磁铁受力后，第二磁场能够进入第一磁场的凹槽。

更进一步地，第一磁铁与第二磁铁的异性磁极相对设置。

更进一步地，弹性部件为弹簧。

该流速探测器的使用方法包括如下步骤：

第一步、将所述流速探测器放置于流体中，流速探测器在流体外激发磁场；与未放入流体中相比，流速探测器外的磁场将发生变化；

第二步、在流体外，固定金刚石颗粒，金刚石颗粒中均含有氮-空位色心，应用预定波长的激发光照射金刚石颗粒，同时应用微波导线向金刚石颗粒施加预设频率范围的扫频微波，收集金刚石颗粒中的氮-空位色心受激发射的荧光，通过分析荧光强度与微波频率之间的关系，确定该处的磁场；

第三步、测量所测量磁场处与流速探测器之间的相对位置；

第四步、通过分析磁场与测量磁场的点与流速探测器之间的相对位置关系，确定流速。

本发明的有益效果：本发明提供了一种流速探测器及其使用方法，流体改变两磁铁间的相对位置，改变流速探测器外的磁场；通过探测流体内磁铁产生的磁场，确定流体的流速。一方面，因为磁场与物质的相互作用弱，当探测深海或者深埋与地下管道中流体的流速，磁铁所产生的磁场与海水或者土壤作用弱，测量结果受外界环境的影响小，所以测量的准确度和灵敏度高。另一方面，磁场是有流体内的磁场产生的，信息的传播途径是从流体内到流体外，是单程路径。以往的探测技术中，需要在流体外产生信号，该信号需要传递到流体中的敏感元件，敏感元件改变信号后，信号传递到流体外，信息的传递是双程路径。所以，本发明中，信息传递路径简单，可靠性高。此外，本发明中只有磁铁和弹性部件等器件，没有复杂的电子或光学元件，结构简单。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是流速探测器的示意图。

图2是第一磁铁和第二磁铁位置相对关系的示意图。

图中：1、器壁；2、第一磁铁；3、第二磁铁；4、弹性部件；5、孔洞；6、受力部。

具体实施方式