[發明專利]一種蓄能器工作狀態的測量裝置

有效

• 申請號: 201711467837.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108194455B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 姚金杰;王閩;焦麗;孫曉陽;李美蘭;張丕狀;蘇新彥;韓焱
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種蓄能器工作狀態的測量裝置。所述測量裝置應用于蓄能器，所述測量裝置包括：傳感器、包裹在傳感器表面的透鏡以及上位機；蓄能器包括油腔、活塞、氣體腔以及設于氣體腔上的進氣口；蓄能器的頂部設有中心通孔，中心通孔與氣體腔相連通；中心通孔內部設有隔離層，用于隔離氣體腔內的氣體凝水以及油腔內的雜質散射；透鏡置于中心通孔內；傳感器用于透過透鏡測量活塞的運動參數；傳感器將運動參數傳輸給上位機，上位機用于根據運動參數確定蓄能器的工作狀態；所述工作狀態包括是存在故障或者正常運行。采用本發明所提供的測量裝置能夠長期測量活塞運動參數，且能夠快速測量出蓄能器當前的工作狀態。

技術領域

本發明涉及電子監測與信息處理領域，特別是涉及一種蓄能器工作狀態的測量裝置。

背景技術

蓄能器是一個儲存和釋放能量的壓力容器，其將壓力液體的液壓能或氣壓能轉換為勢能貯存起來，當系統有需要，再從勢能轉化成液壓能或氣壓能作功，保證船體驅動、軸承工作等工程使用。其主要作用為：存儲能量，動力源，輔助能源，應急動力源，吸收泵的脈動和回路上的液壓/氣壓沖擊，平衡重量，輔助安全油源，液氣分離傳送等，在工業領域到處可見蓄能器的身影。蓄能器在液壓/氣壓系統中應用十分廣泛，其結構、功能都不斷在改進。近年來，在一些特殊的應用領域，還需要實時監測蓄能器氣體腔中活塞與頂部的距離、速度等運動參數，以便為液壓/氣壓控制系統提供所需的參數來判斷活塞的位置、速度等參數，并發出相應指令以控制整個液壓/氣壓系統工作，或由所獲得的參數對液壓/氣壓系統進行故障評定，如系統是否發生氣體、液體泄露等。

目前，國內外通用的蓄能器內部活塞運動位移測定裝置歸為兩類，一類是機械式位移測量，一類是非接觸式位移測量。機械式位移測量裝置中，目前常見的是帶活塞桿式的蓄能器，其在充、放油/氣過程中，活塞帶動活塞桿運動，活塞與頂部距離是通過活塞桿上的指針在標尺上直接指示。帶活塞桿式的蓄能器因考慮活塞桿與頂蓋之間的密封且占用空間大，其在船艙、坦克艙、機艙等較小的空間場合中使用不便；另一種在國外航空飛行器上常見的是帶機械傳動裝置的蓄能器，其利用蓄能器充、放油/氣過程中，活塞運動時帶動引導線(或鏈條)收放，通過對傳動滑輪(或齒輪)轉速信號的處理，可將其轉換成活塞位移信號。帶機械傳動裝置的蓄能器因考慮引導線(或鏈條)收放時保持伸直，所以需要外部附加拉伸裝置，且因為高速旋轉，密封裝置不易散熱，密封裝置易失效，所以帶機械傳動裝置的蓄能器僅應用于低壓、溫度不高的情況。非接觸式位置裝置是目前國內外較常使用的是光電傳感裝置，利用半導體的光電特性實現活塞位移量，可以精確地確定活塞位移，但是需要嚴格控制液壓/氣壓系統內油液的清潔度，以減少氣腔凝水、雜質的散射對活塞位移量測量的影響。其它的測量裝置，例如超聲傳感器，其因探頭無法承受高壓、高溫等極限環境，且容易受水霧、油污等影響，不適合在蓄能器內使用。因此，無論是帶機械傳動裝置的蓄能器還是非接觸式位置裝置的蓄能器均受環境因素的限制，無法長期測量活塞的運動距離、速度、加速度等運動參數，從而不能便捷快速的測量出蓄能器的工作狀態。

發明內容

本發明的目的是提供一種蓄能器工作狀態的測量裝置，以解決現有技術中蓄能器受環境因素限制，無法長期測量活塞運動參數，且不能快速測量出蓄能器當前的工作狀態的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種蓄能器工作狀態的測量裝置，所述測量裝置應用于蓄能器，包括：傳感器、包裹在傳感器表面的透鏡以及上位機；

所述蓄能器包括油腔、設于所述油腔上部的活塞、設于所述活塞上部的氣體腔以及設于所述氣體腔上的進氣口；

所述蓄能器的頂部設有中心通孔，所述中心通孔與所述氣體腔相連通；所述中心通孔內部設有隔離層，用于隔離所述氣體腔內的氣體凝水以及所述油腔內的雜質散射；所述透鏡置于所述中心通孔內；