[發(fā)明專利]一種液體壓力監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

有效

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

本發(fā)明公開了一種液體壓力監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，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螺紋連接；上端蓋頂部中心設(shè)有陽直接頭，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)測時，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，通過顏色?壓力表的對應(yīng)關(guān)系，即可監(jiān)測液壓支架所受的壓力。本發(fā)明能有效預(yù)測頂板的坍落，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)測裝置及監(jiān)測方法，尤其涉及一種用于液壓支架內(nèi)高壓液體壓力的測量裝置及監(jiān)測方法，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)測或顯示液體壓力的場合，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、準(zhǔn)確地顯示這些壓力對于工程設(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)測裝置可分為兩類，一類需要供電設(shè)施，如振弦式測壓儀可以將液體的壓力轉(zhuǎn)換為鋼弦的振動頻率進(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；另一類不需要供電設(shè)施，如彈簧管壓力表，通過油壓引起波登管的變形，再通過傳動機(jī)構(gòu)將該壓力指示出來。但上述幾種裝置各有其不足，振弦式測壓儀硬件復(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)，光線不足時讀數(shù)尤其困難。

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

中國專利CN86200409公開了一種在遠(yuǎn)離測試點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，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；中國專利CN204514526U公開了一種通過在分流裝置和測量裝置中合理布置液壓閥來測定煤礦井下管路處的水壓測定裝置，但其結(jié)構(gòu)不緊湊、回路復(fù)雜；中國專利CN201410008882.6公開了一種以波登管、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，故難以滿足煤礦防爆的要求；中國專利CN201210045190.X公開了一種以波紋管代替波登管、波紋管通過撥叉帶動壓力表內(nèi)的指針指示來測定水壓的波紋管壓力表，該儀表耐震、壽命高，但因顯示問題，該儀表只能近距離觀測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種液體壓力監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，是一種由承載機(jī)構(gòu)與顯示裝置組成的液體壓力監(jiān)測裝置，通過顯示裝置將承載機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的穩(wěn)定壓力轉(zhuǎn)化為不同的顏色，再通過觀察顏色來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)測方法，采用上述的整個裝置通過上端蓋上的陽直接頭與液壓支架上的陰接頭相連接并以U形銷鎖緊，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：