[發明專利]一種不解體液壓管道的流量監測方法

無效

• 申請號: 201210046978.2
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102635785A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 曾銳利;肖云魁;周斌;張玲玲;賈繼德;趙慧敏
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事交通學院
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本發明涉及液壓管道監控領域，更具體的說，是涉及一種不解體液壓管道的流量監測方法。

背景技術

在一些液壓傳動和液壓輸送系統中，經常要對液壓流速與流量進行監控，從而實現對其技術參數和技術狀態的監控，傳統做法是在液壓系統中串接流量計來實現，而對于一個完整的液壓系統，采用這種方法需要在后期改造中進行拆卸，可能造成液壓油的泄漏，甚至會污染液壓油。

發明內容

本發明鑒于液壓油管多為橡膠管，提供一種不解體液壓管道流量的測量方法。

本發明一種不解體液壓管道的流量監測方法，按照下述步驟進行：首先在橡膠油管外部安裝壓力傳感器，其次壓力傳感器連接信號處理電路，信號處理電路、信號放大電路與處理器依次連接。

所述信號處理電路采用電橋電路或恒流電路。

所述信號放大電路采用差分電路或儀表放大器。

所述處理器集成A/D轉換器或外部擴展A/D轉換器。

本發明提供了一種不解體液壓管道流量的測量方法，可以有效避免管道拆卸過程中造成的液壓油泄漏，不會污染液壓油，保證了安全監測液壓管道流量。

附圖說明

圖1是本發明測量方法原理圖；

圖2是本發明測量方法壓力波動監測原理；

圖3?a和b是本發明測量方法單應變片信號處理電路；

圖4是本發明測量方法時間差監測示意圖。

具體實施方式

本發明的基本思路是：在液壓傳輸系統中通常有壓力波動，利用傳感器檢測壓力波動，如圖1所示，在液壓管道的一定距離間隔D的AB兩點位置安裝傳感器檢測壓力波動，通過監測壓力波從A點傳輸到B的時間，然后AB兩點的距離D可以計算流速v，根據液壓管道的內徑可以計算流量。因此需要設計裝置監測兩點的壓力波動，同時捕捉傳輸的時間差，然后計算相應的流速和流量。基本要素包括傳感器、信號處理電路、信號放大電路以及處理器四部分組成。

為了在橡膠油管外部測量壓力波動，采用應變片1作為傳感器，測量油管的變形來間接監測壓力波動，監測原理如圖2，在液壓管道2上沿橫切面方向粘貼長為L的應變片1，當液壓油3壓力增加時，會壓迫液壓管道內壁，使得管道膨脹，內徑R增加，從而導致粘貼在液壓管道表面的應變片長度L被拉長，使得應變片的電阻發生變化，通過后續電路將電阻的變化轉換為電壓信號，實現了對管道壓力波動的監測。

對于應變片微小變形，在測量時需要轉換為電信號，可用兩種方案測量電阻的變化值，一種是采用電橋電路將電阻的變化值轉化為電壓的變化，如圖3a所示，輸出電壓與電阻變化值的關系如式（1）所示；另一種是給應變片提供恒定電流的方式，如圖3b，當應變片的電阻發生變化時，其兩端輸出的電壓也將發生變化，如式（2）所示。

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由于一般情況應變片的相對變化率較小，導致輸出的電壓信號也相對較低，為了便于提取壓力波動信號，需要對輸出的電壓信號進行放大，在上述信號處理電路中，由于采用了電橋和恒流源電路，會產生共模信號，因此在放大時需要采用具有高共模抑制比的差分電路或儀表放大器進行放大才能提取出理想的信號。

處理器需要采集壓力波動信號，通常集成A/D轉換器或外部擴展A/D轉換器，利用兩個A/D轉換通道同時采集AB兩點的壓力波動情況，同時利用處理器的計時器功能計算兩個通道的壓力波動時間差T，如圖4所示，根據AB兩點的距離D和時間T可以計算流速v，根據管道內徑R可以計算流量。