[發明專利]罐裝車閥門開度傳感器

有效

• 申請號: 200910185566.5
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101706251A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 朱軍;俞本立;張道信;徐峰;甄勝來;吳許強;汪光騏;呂亮
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及角度傳感器，特別是用于惡劣環境下的非接觸式傳感，如檢測罐車閥門的開啟角度。

背景技術

罐裝車是許多液態物資如牛奶、化學品、特別是石油運輸時常采用的運輸工具，但由于溫度、罐裝車容積、運輸品如揮發性、粘滯性等因素，大部分運輸品在用罐裝車運輸時允許產生一定比例的運輸損耗，這種損耗屬于自然損耗。然而在實際運輸中，除自然損耗外，還有人為因素，比如開閥門偷放運輸品導致的非正常損耗，特別是在沒有有效監管設備的情況下，這種非正常損耗日益增加，造成巨大的經濟損失。

為減小罐裝車在運輸途中的非正常損耗，目前主要的措施是對罐裝車閥門口進行簽封，但簽封方式無法徹底杜絕偷盜行為。以石油運輸為例：首先，封簽本身成本低、技術簡單，易被打開，且很易復制；其次，普通簽封為一次性產品，在油罐車卸油后，封簽即為無效。但由于油品本身的特性，罐內會有部分殘留，在罐車返回途中仍可放油，使用簽封方式無法對閥門進行實時監控。

除普通簽封外，部分企業采用電子鉛封用于檢測是否放油，即對放油口進行檢測。但這種方式只能探測油口的開啟與關閉兩種狀態，無法檢測閥門的開啟角度，且可以通過加磁鐵等方式作弊。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種可以實時監控閥門開啟狀態，并可判斷閥門開啟角度的罐裝車閥門開度傳感器，以使其適用于各種液體運輸罐裝車輛。

本發明解決技術問題所采用如下技術方案。

本發明罐裝車閥門開度傳感器是由傳感探頭和感應器組成，其結構特點是所述傳感探頭為圓環狀，固連在可轉動的閥桿上，且與閥桿同心設置，在所述傳感探頭上，處在設定的圓心角位置上設置有信號發生器；所述感應器固定設置在閥座上，在所述感應器上設置有信號接收器；以所述感應器上的信號接收器與所述傳感探頭上的信號發生器構成閥桿角度探頭，所述閥桿角度探頭上的輸出信號經單片機處理電路后接入信號發射電路。

本發明罐裝車閥門開度傳感器的結構特點也在于所述信號發生器是環繞在圓環狀傳感探頭上的四塊90°扇形永磁體，相鄰永磁體之間為N極和S極交錯排列；所述信號接收器為霍爾開關元件，三只霍爾開關元件在感應器上以60°的圓心角等間隔排布。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明中的傳感探頭固連在可轉動的閥桿上，且與閥桿同心設置。當閥桿轉動時，傳感探頭就相對感應器旋轉，信號接收器會隨自身所接收到的信號變化而變化，信號接收器輸出的信號序列反映出閥桿不同的旋轉角度，即閥門的開啟角度。利用單片機對上述序列分析處理，經發射電路將處理信息發送，實現了對閥門開度的實時檢測。

2、本發明中的傳感探頭由四塊90°扇形永磁體組成，四塊永磁體構成一個閉合圓環，如此分布既可為感應器提供信號源，又可有效防止外界磁場對感應器探測狀態的影響，有效避免外加磁場干擾等作弊行為。

3、本發明中，采用霍爾開關元件測量磁場變化，利用其回差及輸出數字量特性，同線性磁敏感元件相比，其輸出具有更高的精確度和抗干擾能力；

4、本發明中，三個霍爾開關元件以60°的圓心角等間隔排布，通過輸出序列判斷閥門開度，且可通過序列變化順序判斷閥桿轉動方向，較單一元件探測有更高的準確度。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明永磁體及霍爾開關元件分布圖。

圖3為本發明安裝示意圖。

圖中標號：1傳感探頭、1a閥桿、2信號發生器、3感應器、3a閥座、4信號接收器、5單片機處理電路、6發射電路。

以下通過具體實施方式，并結合附圖對本發明作進一步說明。

具體實施方式

參見圖1，傳感探頭1為圓環狀，固連在可轉動的閥桿1a上，且與閥桿1a同心設置，在傳感探頭1上，處在設定的圓心角位置上設置有信號發生器2；感應器3固定設置在閥座3a上，在感應器3上設置有信號接收器4；以感應器3上的信號接收器4與傳感探頭1上的信號發生器2構成閥桿角度探頭，閥桿角度探頭上的輸出信號經單片機處理電路5后接入信號發射電路6。

參見圖2，信號發生器2是環繞在圓環狀傳感探頭1上的四塊90°扇形永磁體，相鄰永磁體之間為N極和S極交錯排列；信號接收器4為霍爾開關元件，三只霍爾開關元件在感應器3上以60°的圓心角等間隔排布。