液流感应装置、液流感应机构及液流输送系统
专利汇可以提供液流感应装置、液流感应机构及液流输送系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种液流感应装置，包括：第一 导管 ，引入一与液流相通的第一液 流管 道中，且第一导管引入口位于所述第一液流管道的中 心轴 或者中心轴附近；第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管道壁连接；所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通，且所述连接导管中设有液压感应机构。根据文丘里原理，本发明可实现量度液流的流压或流速的目的，并避免液流在管道中产生流压降，从而提高了量度的准确性，且设备简单可靠、成本低廉。另外，本发明还可根据对液流的流压或流速的感应，进一步调整管道中液流流量以符合需要。，下面是液流感应装置、液流感应机构及液流输送系统专利的具体信息内容。
1、一种液流感应装置，其特征在于，包括有：
第一导管，引入一与液流相通的第一液流管道中，且第一导管引入口位于 所述第一液流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通，且所 述连接导管中设有液压感应机构。
2、根据权利要求1所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管和 第二导管活动连接在所述第一液流管道上，或者所述第一导管、第二导管和第 一液流管道一体成型。
3、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管、 连接导管以及第二导管一体成型，且三者之间呈“”型或“”型。
4、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管、 连接导管以及第二导管为独立导管，且三者连接呈“”型或“”型。
5、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管和 第二导管以垂直方向引入所述第一液流管道中。
6、根据权利要求1或2所述的液流感应装置，其特征在于，所述液压感 应机构进一步包括：
活动体，其内密封有永磁体；
弹性单元，固定在所述连接导管内，并与所述活动体相连接，当第一导管 与第二导管的液压差大于弹性单元的反作用力时，所述活动体被移动。
7、根据权利要求6所述的液流感应装置，其特征在于，进一步包括：
磁控管开关，其对应所述活动体设置于该连接导管之外，当该活动体被移 动超过预定值，该磁控管开关激活以执行相应动作。
8、根据权利要求6所述的液流感应装置，其特征在于，进一步包括：
磁感应线圈，其对应所述活动体设置于该连接导管之外，当该活动体被移 动，该磁感应线圈度量活动体移动位置。
9、根据权利要求8所述的液流感应装置，其特征在于，进一步包括：
流速计算单元，用于根据所述磁感应线圈度量的活动体移动位置，并结合 活动体切面积计算液流的流速，并将该流速信号发送给流速显示单元；
流速显示单元，用于根据所接收的流速信号来显示流速。
10、根据权利要求9所述的液流感应装置，其特征在于，进一步包括：
液流控制单元，用于根据液流的流速，执行相应的液流控制；和/或
报警单元，用于当液流的流速达到预定报警值时，发出警告信号。
11、根据权利要求6所述的液流感应装置，其特征在于，所述活动体的综 合密度与液流密度相近或相同。
12、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管、 第二导管和/或第一液流管道中与液流接触的部位由高耐腐蚀塑料制成。
13、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管、 第二导管和/或第一液流管道中与液流接触的部位由耐高温、抗静电的金属材 料制成。
14、根据权利要求2所述的液流感应装置，其特征在于，所述第一导管、 第二导管和/或液流管道中与液流接触的部位由耐压塑料或耐压金属材料制 成。
15、根据权利要求1～14任一项所述的液流感应装置，其特征在于，所述 引入第一导管和第二导管的第一液流管道为一段独立的接续液流管道，且该接 续液流管道接入整个用于输送液流的第二液流管道中。
16、一种液压感应机构，应用于如权利要求1～14任一项所述的液流感应 装置，所述液流感应装置包括有：
第一导管，引入一与液流相通的第一液流管道中，且第一导管引入口位于 所述第一液流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通；
其中，所述液压感应机构设置在所述连接导管中。
17、根据权力要求16所述的液压感应机构，其特征在于，进一步包括：
活动体，其内密封有永磁体；
弹性单元，固定在所述连接导管内，并与所述活动体相连接，当第一导管 与第二导管的液压差大于弹性单元的反作用力时，所述活动体被移动。
18、一种包括如权利要求1～14任一项所述的液流感应装置的液流输送系 统，该液流输送系统还包括一与液流相通的第一液流管道，其特征在于，所述 液流感应装置包括有：
第一导管，引入所述第一液流管道中，且第一导管引入口位于所述第一液 流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通，且所 述连接导管中设有液压感应机构。
19、一种包括如权利要求1～14任一项所述的液流感应装置的液流输送系 统，该液流输送系统还包括有整个用于输送液流的第二液流管道，其特征在于， 所述液流感应装置包括有：
一与液流相通的第一液流管道；
第一导管，引入所述第一液流管道中，且第一导管引入口位于所述第一液 流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在液流管道之外由一连接导管相连通，且所述连 接导管中设有液压感应机构；
其中，所述引入第一导管和第二导管的第一液流管道为一段独立的接续液 流管道，且该接续液流管道接入所述整个用于输送液流的第二液流管道中。
技术领域
本发明涉及一种液流感应装置、液流感应机构及液流输送系统，尤其用于 感应液流的流压或流速。
背景技术
目前，市场上使用的液流感应装置有两类，一类是将液流感应装置设置在 用于与液流相通的液流管道内，简称为内置式；另一类则是将液流感应装置插 入液流管道，简称为插入式。插入式液流感应装置相对内置式液流感应装置而 言，具有简单、可靠并且成本低廉的优点，按照应用原理，插入式液流感应装 置又可分为电器式和机械式。
电器式液流感应装置采用两支金属导针，其中，一支金属导针为发热棒， 利用液流的发热速度，以此得到液流的流动速度；另一支金属导针则为温度探 针，量度液流温度，再经过电子信号放大，从而控制液流感应开关。该电器式 液流感应装置成本高，且适用范围有限，不能用于易燃液流的液流感应及流量 控制。
机械式液流感应装置是利用流体力学的流动速度或流动压力引起机械运 动，进而通过感应机械动作，控制液流感应开关。具体而言，主要基于如下两 种方式：
一、活塞式：即设置一个活塞，并且在该活塞背后设置一个弹簧。当液体 流动时冲击活塞，弹簧受力被压缩，进而推动活塞前进，然后通过使用磁性开 关如reed switch度量活塞的移动，以此感应液流的流动是否超过某一预定数 值。由于活塞置于液流流动的方向，液流需要绕过活塞，此时活塞在一定程度 上阻碍了液流的流动，液流在活塞的后方形成真空压降现象进而导致涡流的产 生。流压降和涡流与活塞面向液流的面积成正比，因此活塞面积越大，虽然感 应越灵敏，但其引起流压降和涡流越大；而活塞面积越小，虽然引起的流压降 和涡流就越小，但感应灵敏度也就相应地降低。
二、船浆式：即在液流管道中，放置一片薄片。当液流流动时，冲击薄片， 导致薄片移位。由于薄片连接另一组机械动作，以放大薄片的移动，然后通过 使用磁性开关如reed switch度量机械动作的移动，以此感应液流的流动是否超 过某一预定数值。同活塞式，薄片面积越大，感应越灵敏，但引起的流压降越 大。并且，如果液流的流动速度过高，冲击薄片时产生的涡流就很大，从而在 振动薄片时，摧折薄片，使得薄片产生劳损。同时，反复的机械运动，也易引 起液流感应装置稳定性和可靠性差以及使用寿命低等问题。
为了解决上述问题，美国专利US5021619公开一种液流感应装置，参见 图1、图2和图3即该专利附图中的图1、图2和图5，将一永磁体23设置在 一个封装结构24中，悬臂25从该封装结构24通过，与悬臂25相对的是支架 20，内含一磁性开关22。液流12流动时，冲击悬臂25，当悬臂25被冲击至 某一预定程度时，触发磁性开关22发出相应的开关信号。该技术简化了船浆 式液流感应装置的机械运动，在一定程度上防止了悬臂劳损问题，但其仍然存 在流压降问题。此外，由于金属片具有高刚性、高弹性和厚度簿等特性，悬臂 必须采用金属片以承受液流的冲击，但是金属片的应用范围有限，无法在例如 含有高氯气含量的液流环境中使用。
综上可知，现有液流感应装置在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以 有必要加以改进。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供一种液流感应装置，包括：
第一导管，引入一与液流相通的第一液流管道中，且第一导管引入口位于 所述第一液流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通，且所 述连接导管中设有液压感应机构。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管和第二导管活动连接在所述液 流管道上，或者所述第一导管、第二导管和第一液流管道一体成型。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管、连接导管以及第二导管一体 成型，且三者之间呈型或型
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管、连接导管以及第二导管为独 立导管，且三者连接呈型或型。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管和第二导管以垂直方向引入所 述第一液流管道中。
根据本发明的液流感应装置，所述液压感应机构进一步包括：
活动体，其内密封有永磁体；
弹性单元，固定在所述连接导管内，并与所述活动体相连接，当第一导管 与第二导管的液压差大于弹性单元的反作用力时，所述活动体被移动。
根据本发明的液流感应装置，进一步包括：
磁控管开关，其对应所述活动体设置于连接导管之外，当该活动体被移动 超过预定值，该磁控管开关激活以执行相应动作。
根据本发明的液流感应装置，进一步包括：
磁感应线圈，其对应所述活动体设置于连接导管之外，当该活动体被移动， 该磁感应线圈度量活动体移动位置。
根据本发明的液流感应装置，进一步包括，
流速计算单元，用于根据所述磁感应线圈度量的活动体移动位置，并结合 活动体切面积计算液流的流速，并将该流速信号发送给流速显示单元；
流速显示单元，用于根据所接收的流速信号来显示流速。
根据本发明的液流感应装置，进一步包括，
液流控制单元，用于根据液流的流速，执行相应的液流控制；和/或
报警单元，用于当液流的流速达到预定报警值时，发出警告信号。
根据本发明的液流感应装置，所述活动体的综合密度与液流密度相近或相 同，活动体和液流的密度越接近，量度的灵敏性越高。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管、第二导管和/或第一液流管 道中与液流接触的部位由高耐腐蚀塑料制成，从而可应用于腐蚀性液流中。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管、第二导管和/或第一液流管 道中与液流接触的部位由耐高温、抗静电的金属材料制成，从而可应用于高温 或对静电敏感的液流中。
根据本发明的液流感应装置，所述第一导管、第二导管和/或第一液流管 道中与液流接触的部位由耐压塑料或耐压金属材料制成，从而可以应用于具有 较强冲击力或急速的液流。
根据本发明的液流感应装置，所述引入第一导管和第二导管的第一液流管 道为一段独立的接续液流管道，且该接续液流管道接入整个用于输送液流的第 二液流管道中，这种结构使得液流感应装置的制造和安装更为简便。
为了实现上述目的，本发明提供一种液压感应机构，应用于本发明所述的 液流感应装置，所述液流感应装置包括有：
第一导管，引入一与液流相通的第一液流管道中，且第一导管引入口位于 所述第一液流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通；
其中，所述液压感应机构设置在所述连接导管中。
根据本发明的液压感应机构，进一步包括：
活动体，其内密封有永磁体；
弹性单元，固定在所述连接导管内，并与所述活动体相连接，当第一导管 与第二导管的液压差大于弹性单元的反作用力时，所述活动体被移动。
为了实现上述目的，本发明提供一种包括本发明所述的液流感应装置的液 流输送系统，该液流输送系统还包括一与液流相通的第一液流管道，所述液流 感应装置包括有：
第一导管，引入所述第一液流管道中，且第一导管引入口位于所述第一液 流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在第一液流管道之外由一连接导管相连通，且所 述连接导管中设有液压感应机构。
为了实现上述目的，本发明提供一种包括本发明所述的液流感应装置的液 流输送系统，该液流输送系统还包括有整个用于输送液流的第二液流管道，所 述液流感应装置包括有：
一与液流相通的第一液流管道；
第一导管，引入所述第一液流管道中，且第一导管引入口位于所述第一液 流管道的中心轴或者中心轴附近；
第二导管，引入所述第一液流管道中，且第二导管引入口与该第一液流管 道壁连接；
所述第一导管和第二导管在液流管道之外由一连接导管相连通，且所述连 接导管中设有液压感应机构；
其中，所述引入第一导管和第二导管的第一液流管道为一段独立的接续液 流管道，且该接续液流管道接入所述整个用于输送液流的第二液流管道中。
本发明液流感应装置通过在第一液流管道中引入两根导管，第一导管位于 第一液流管道的中心轴附近，第二导管位于第一液流管道壁，第一、第二导管 在第一液流管道外由一连接导管相连通，且在连接导管中设置液压感应机构。 根据文丘里原理，本发明可实现量度液流的流压或流速的目的，并避免液流在 管道中产生流压降，从而提高了量度的准确性，且设备简单可靠、成本低廉。 另外，本发明还可根据对液流的流压或流速的感应，进一步调整管道中液流流 量以符合需要。
附图说明
图2是美国专利US5021619公开的液流感应装置部分结构示意图；
图3是美国专利US5021619公开的液流感应装置部分结构放大示意图；
图4是本发明提供的液流感应装置第一实施例的结构示意图；
图5是本发明第二实施例的结构示意图；
图6是本发明第三实施例的结构示意图；
图7是本发明第三实施例的电路模块示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种旁边插入的机械式的液流感应装置400，如图4所示的 第一实施例，包括第一导管402和第二导管403，其中，所述第一导管402引 入位于第一液流管道401中，这里，所述第一导管402以垂直方向引入所述第 一液流管道401中，须说明，第一导管402的导入方向不局限于垂直方向，第 一导管402和第一液流管道401的夹角的范围是：；且第一导 管引入口404位于所述第一液流管道中心轴4010或者中心轴4010附近；所述 第二导管403引入第一液流管道401中，这里，所述第二导管403以垂直方向 引入所述第一液流管道401中，同样的，第二导管403的导入方向不局限于垂 直方向；且第二导管引入口405与所述第一液流管道401壁连接。所述第一导 管402和第二导管403在第一液流管道401外由一连接导管408相连通，且所 述连接导管408中设有液压感应机构409。所述第一导管402和第二导管403 可以活动连接在第一液流管道401上，或者，所述第一导管402、第二导管403 和第一液流导管401一体成型。作为本发明的一个优选实施方式，所述第一导 管402、第二导管403和连接导管408一体成型，且三者之间大致呈型， 参见图4。本发明的另一个优选实施方式，所述第一导管402、连接导管408 以及第二导管403为独立导管，这种结构使得液流感应装置400的制造、安装 和拆卸更为简便，且三者安装后大致呈型。所述三个独立导管的接续端 口可以设置为螺纹形状，以相互嵌合的方式进行安装，当然，所述三个独立导 管也通过螺钉、铆钉等其它方式进行安装，只要安装后具有足够的密封性和大 致呈型即可，其同样在本发明保护的范围。
根据文丘里(Venturi)原理，与所述第一液流管道401壁连接的第二导管 引入口405的压力低于在第一液流管道中心轴4010或者中心轴4010附近的第 一导管引入口404，且第二导管引入口405与第一导管引入口404之间的压力 差为液流动态压力，通过液压感应机构409感应液流动态压力。由于需要的液 流量较少，探入第一液流管道401中的第一导管402的直径不影响度量精准性。 这里，第一导管402和第二导管403的内径需设计成足够承受水流带来的冲击 排水时所需要的气泡流道。所述第一、第二导管402，403可以为探针，即皮 托管(Pitot tube)。由于探入第一液流管道401中的探针只度量其针头上的压力， 其引起的涡流很小，对度量精度和度量稳定性相对现有技术影响极微，甚至没 有影响。
本发明中，所述第一导管402、第二导管403和/或第一液流管道401中与 液流接触的部位由PP(Plyprpylene，聚丙烯)或PTFE(polytetrafluoroethylene， 聚四氟乙烯)等高耐腐蚀塑料制成，从而液流感应装置400可以适用于腐蚀液 流的液流度量。所述第一导管402、第二导管403和/或第一液流管道401中与 液流接触的部位也可以由耐高温、抗静电的金属材料如不锈钢或钛材料制成， 从而液流感应装置400可以应用在高温或对静电敏感的液流。当然，所述第一 导管402、第二导管403和/或第一液流管道401中与液流接触的部位还可以由 耐压塑料或耐压金属材料制成以防止急速液流对所述导管402、403或管道401 造成极大的冲击而导致液流感应装置400损坏。
进一步地，所述第一导管402和第二导管403引入的第一液流管道401 为一段独立的接续液流管道，且该接续液流管道接入整个用于输送液流的第二 液流管道中，这种结构可以使得液流感应装置的制造和安装更为简便。
参考图5所示，作为本发明的第二实施例，液流感应装置400中的液压感 应机构409还包括活动体406、弹性单元407。所述活动体406内密封有永磁 体(图中未示)，位于所述第一液流管道401外，并且设在第一、第二导管 402，403的连接导管408内，其综合密度与液流密度相近或相同。这里，活 动体406和液流的密度越接近，量度的灵敏性越高。由于活动体406位于所述 第一液流管道401外，其面积大小与流压降无关。本发明中所述活动体406 可以为但不限于活塞、滑块。弹性单元407，固定在所述连接导管408内，与 所述活动体406相连接，在本发明的第二实施例和第三实施例中，如图5和图 6所示，位于密封永磁活动体406的背后。弹性单元407可以为弹簧或由其它 弹性材料构成。通过弹性单元407底部的推前或移后，可以调整弹性单元407 的弹性强度，从而可以适应不同液流感应范围和精密度要求。由于第二导管引 入口405的压力不同于在第一液流管道中心轴4010上的第一导管引入口404， 当第一导管402和第二导管403的液压差大于弹性单元407的反作用力时，活 动体406被推动。所述液压感应装置还包括一磁控管开关500，其对应所述活 动体406设置于连接导管408外。活动体406的移动会改变其与磁控管开关 500的距离，从而通过磁控管开关500的磁通量发生变化，而当活动体406被 移动超过预定值时，其磁通量发生一段程度变化，由此磁控管开关500激活以 执行流量调整或者报警等相应动作，例如储油库的抽油马达，由于所储油即将 抽空而流速减低，磁控管开关500可以关闭与其连接的输油马达，并通过有线 或无线的方式发出报警信号到控制中心以通知维修人员检查。优选地，所述磁 控管开关500为霍尔开关。
作为本发明的第三实施例如图6所示，还可以在液压感应装置400设置磁 感应线圈600作为感应器取代磁控管开关500，所述磁感应线圈600对应所述 活动体406设置于连接导管408外，当活动体406被移动，该磁感应线圈600 度量活动体移动位置。在液压感应机构409设置磁感应线圈600可以实现无段 级度量液流的流速。
进一步地，液压感应装置400还可以包括流速计算单元701、流速显示单 元702，参见图7。流速计算单元701，用于根据所述磁感应线圈600度量的 活动体406移动位置，并结合活动体406切面积计算液流的流速，并将该流速 信号发送给流速显示单元702。由Venturi原理可知，根据活动体406切面积 和弹性单元407的弹性强度，即可以计算出液流的流速。作为本发明的一个优 选实施方式，所述流速计算单元701为成本低廉的液流计速器，可在泳池循环 系统以及清洁系统中，量度水流速、氯气或其他消毒用液体的加入剂量的速度， 从而监控泳池等水体的清洁情况及防止因意外而对驱动马达超负荷。本发明亦 可使用适当防锈、能抵御高压的材料制成以在其他工业生产流程中使用。流速 显示单元702，用于根据所接收的流速计算单元701传递的流速信号以显示流 速，作为本发明的一个实施方式，所述流速显示单元702为液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或类比仪表。
进一步地，液压感应装置400还可以包括如图7所示的液流控制单元703 和/或报警单元704。所述液流控制单元703用于根据液流的流速，执行相应的 液流控制。所述报警单元704，用于当液流的流速达到预定报警值时，发出警 告，例如在游泳池的循环过滤的管道中，水流速度过低可能是循环系统中有淤 塞现象，水流速度过高可能有空抽现象，两种情况之下要保护循环系统，特别 是马达，通过液流控制单元703和报警单元704，控制马达，使之停止转动， 并发出报警信号以通知维修人员检查。较佳地，所述报警单元704设置有多个 预定报警值，分别对应多个不同的报警级别，如无告警级别、一般报警级别、 严重报警级别、特殊报警级别等。可选地，所述报警单元704为包含发光二极 管的报警电路，其通过发光二极管来发出报警信号，且所述发光二极管可以但 不限于发出红、黄、绿光。所述多个不同的报警级别可以用不同的发光二极管 或不同的发光二极管组合来表示。可选地，所述报警单元704为控声报警单元， 内置有多个不同的报警声，分别指示不同的报警级别。当然，所述报警单元 704发出的报警信号也可以在流速显示单元702中以如报警数字元、报警文字、 报警图案、报警声音等方式显示，其同样在本发明保护的范围。
进一步，液压感应装置400还可以包括复位单元(非必要)以对液压感应 机构409进行快速复位。当维护人员根据报警信号对液流进行相应的控制处理 后，通过该复位单元可以加速将液压感应机构409的活动体406和弹性单元 407还原，以进行下次液压感应处理。
本发明第四实施例，液压感应装置400包括：第一导管402、第二导管403 和内设有液压感应机构409，并且用于相接通第一导管402和第二导管403的 连接导管408。该液压感应装置400应用在包括有一与液流相通的第一液流管 道401的液流输送系统中，该第一液流管道401包括两个开口，分别引入所述 第一导管402和第二导管403，由此，所述第一导管402和第二导管403活动 连接在第一液流管道401上。
本发明第五实施例，液压感应装置400包括：第一导管402、第二导管403、 内设有液压感应机构409，并且用于相接通第一导管402和第二导管403的连 接导管408和引入第一导管402与第二导管403，并且与液流相通的独立的第 一液流管道401。该液压感应装置400的第一液流管道401通过接续的方式接 入在包括一整个用于输送液流的第二液流管道的液流输送系统中。
综上所述，本发明液流感应装置通过在第一液流管道中引入两根导管，第 一导管位于第一液流管道的中心轴附近，第二导管位于第一液流管道壁，第一、 第二导管在第一液流管道外由一连接导管相连通，且在连接导管中设置液压感 应机构。根据文丘里原理，本发明可实现量度液流的流压或流速的目的，并避 免液流在管道中产生流压降，从而提高了量度的准确性，且设备简单可靠、成 本低廉。另外，本发明还可根据对液流的流压或流速的感应，进一步调整管道 中液流流量以符合需要。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技 术方案和技术构思作出其它各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形 都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
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