[發(fā)明專(zhuān)利]一種液體壓力監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611039459.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106768599B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁義維;趙利平;張曉俊;蔣雪洋;葉美圖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01L11/02;E21D15/44
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種液體壓力監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，該裝置整體為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱體上下分別為上端蓋和下端蓋，上端蓋和下端蓋分別與中部的承載管接觸，上端蓋、下端蓋和承載管組成的內(nèi)部空間為承載腔，上端蓋、下端蓋和承載管之間分別通過(guò)螺紋連接；上端蓋頂部中心設(shè)有陽(yáng)直接頭，與液壓支架連接；承載管外側(cè)設(shè)有圓環(huán)狀顯色材料，顯色材料與承載管之間設(shè)有環(huán)狀反光材料，顯色材料外側(cè)設(shè)有環(huán)狀偏振片。采用上述裝置監(jiān)測(cè)時(shí)，承載管受壓導(dǎo)致顯色材料產(chǎn)生周向拉應(yīng)力；在礦用頭燈照射下可清晰分辨不同顏色，通過(guò)顏色?壓力表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可監(jiān)測(cè)液壓支架所受的壓力。本發(fā)明能有效預(yù)測(cè)頂板的坍落，確保煤礦安全生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液體壓力監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，尤其涉及一種用于液壓支架內(nèi)高壓液體壓力的測(cè)量裝置及監(jiān)測(cè)方法，屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

工程中存在許多需要監(jiān)測(cè)或顯示液體壓力的場(chǎng)合，例如液壓缸內(nèi)的壓力，輸油管道內(nèi)的油壓，以及礦井液壓支架的壓力等等。能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地顯示這些壓力對(duì)于工程設(shè)施的質(zhì)量保證具有十分重要的意義。目前液體壓力監(jiān)測(cè)裝置可分為兩類(lèi)，一類(lèi)需要供電設(shè)施，如振弦式測(cè)壓儀可以將液體的壓力轉(zhuǎn)換為鋼弦的振動(dòng)頻率進(jìn)而換算出油壓，數(shù)字壓力表可將液體壓力直接以數(shù)字的形式顯示出來(lái)；另一類(lèi)不需要供電設(shè)施，如彈簧管壓力表，通過(guò)油壓引起波登管的變形，再通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將該壓力指示出來(lái)。但上述幾種裝置各有其不足，振弦式測(cè)壓儀硬件復(fù)雜，成本高；數(shù)字壓力表讀數(shù)有一定局限，而且需經(jīng)常更換電池；彈簧管壓力表需就近讀數(shù)，光線不足時(shí)讀數(shù)尤其困難。

因此，需要一種低成本、可靠、無(wú)需電源且適合大規(guī)模安裝使用的監(jiān)測(cè)裝置，在礦井下安裝該裝置后可實(shí)現(xiàn)液體壓力準(zhǔn)確、方便、遠(yuǎn)距離和多角度的監(jiān)測(cè)，人人均可觀測(cè)，保證工程質(zhì)量和安全。

中國(guó)專(zhuān)利CN86200409公開(kāi)了一種在遠(yuǎn)離測(cè)試點(diǎn)處從液晶顯示器上讀取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的煤礦用防爆數(shù)字式精密壓力計(jì)，但由于顯示器單面顯示原因?qū)е伦x數(shù)盲區(qū)較大，造成讀數(shù)不易；中國(guó)專(zhuān)利CN204514526U公開(kāi)了一種通過(guò)在分流裝置和測(cè)量裝置中合理布置液壓閥來(lái)測(cè)定煤礦井下管路處的水壓測(cè)定裝置，但其結(jié)構(gòu)不緊湊、回路復(fù)雜；中國(guó)專(zhuān)利CN201410008882.6公開(kāi)了一種以波登管、壓力形變轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、角度感應(yīng)器和數(shù)顯屏為主要組件的機(jī)械式數(shù)顯壓力表，該儀表耐震、精度高，但因數(shù)顯屏需要供電，故難以滿(mǎn)足煤礦防爆的要求；中國(guó)專(zhuān)利CN201210045190.X公開(kāi)了一種以波紋管代替波登管、波紋管通過(guò)撥叉帶動(dòng)壓力表內(nèi)的指針指示來(lái)測(cè)定水壓的波紋管壓力表，該儀表耐震、壽命高，但因顯示問(wèn)題，該儀表只能近距離觀測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種液體壓力監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，是一種由承載機(jī)構(gòu)與顯示裝置組成的液體壓力監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)顯示裝置將承載機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的穩(wěn)定壓力轉(zhuǎn)化為不同的顏色，再通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷液體壓力的大小。根據(jù)以上分析綜合考慮液壓力監(jiān)測(cè)裝置，采用顏色作為顯示裝置的輸出量。

本發(fā)明提供了一種液體壓力監(jiān)測(cè)裝置，整體為圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱體上下分別為上端蓋和下端蓋，上端蓋和下端蓋分別與中部的承載管接觸，上端蓋、下端蓋和承載管組成的內(nèi)部空間為承載腔，上端蓋、下端蓋和承載管之間分別通過(guò)螺紋連接；上端蓋、下端蓋的截面為U型結(jié)構(gòu)，承載管為圓環(huán)管狀，承載管上端設(shè)有內(nèi)凹的連接頭，下端設(shè)有外凸的連接頭；上端蓋頂部中心設(shè)有陽(yáng)直接頭，與液壓支架連接；承載管外側(cè)設(shè)有圓環(huán)狀顯色材料，顯色材料與承載管之間設(shè)有環(huán)狀反光材料，顯色材料外側(cè)設(shè)有環(huán)狀偏振片。

上述裝置中，所述上端蓋和下端蓋由鋼制材料制成，如45#、20Cr等；承載管根據(jù)變形量選擇鋁合金或鋼材料。所述顯色材料選用環(huán)氧樹(shù)脂或聚碳酸酯材料。

上述裝置中，所述上端蓋和承載管之間設(shè)有上密封圈，下端蓋和承載管之間設(shè)有下密封圈。

本發(fā)明提供了一種液體壓力監(jiān)測(cè)方法，采用上述的整個(gè)裝置通過(guò)上端蓋上的陽(yáng)直接頭與液壓支架上的陰接頭相連接并以U形銷(xiāo)鎖緊，當(dāng)支架里的高壓液體注入承載腔并作用到承載管后，承載管受壓而產(chǎn)生徑向膨脹，導(dǎo)致顯色材料產(chǎn)生周向拉應(yīng)力。具體包括以下步驟：