[發(fā)明專利]一種軸向柱塞泵內(nèi)部壓力無線測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010526636.5
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111648950B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王君;武兵;周曉磊;林健;熊曉燕;牛藺楷
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;H02J50/10;G08C17/02;F04B1/12
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

本發(fā)明公開一種軸向柱塞泵內(nèi)部壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)，通過在柱塞泵缸體安裝微型壓力傳感器，將壓力傳感器信通過導(dǎo)線連接至數(shù)據(jù)采集裝置，通過無線方式將數(shù)據(jù)傳輸給接收端。系統(tǒng)上電后，數(shù)據(jù)采集裝置處于休眠狀態(tài)，當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)來的開始數(shù)據(jù)采集信號時，采集端開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)傳輸至無線數(shù)據(jù)接收裝置，最終傳輸至上位機(jī)。數(shù)據(jù)采集結(jié)束，可以通過發(fā)送數(shù)據(jù)采集結(jié)束命令終止數(shù)據(jù)采集。該系統(tǒng)采樣精度高，使用壽命長，對柱塞泵影響小、可以實現(xiàn)柱塞泵內(nèi)部壓力的實時監(jiān)測，可為柱塞泵內(nèi)部壓力分析研究提供有效數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液壓軸向柱塞泵內(nèi)部壓力無線測試技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種可以安裝壓力傳感器的軸向柱塞泵。

背景技術(shù)

液壓軸向柱塞泵是液壓系統(tǒng)的主要動力源，其廣泛應(yīng)用于航空航天、工程機(jī)械等工業(yè)場合。柱塞泵輸出壓力的穩(wěn)定性直接關(guān)系整個液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定。準(zhǔn)確測試柱塞泵內(nèi)部壓力變化對于研究柱塞泵壓力脈動形成機(jī)理，降低柱塞泵振動和噪聲具有重要意義。

柱塞泵在運(yùn)行過程中，柱塞通過在柱塞腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動和繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實現(xiàn)了柱塞泵的吸排油。要測試柱塞腔內(nèi)部壓力，無法使用傳統(tǒng)的有線連接傳感器的測試方法。現(xiàn)有的柱塞腔內(nèi)壓力測試方法大多利用水銀滑環(huán)和FM調(diào)頻發(fā)送器的方式進(jìn)行。但是由于水銀滑環(huán)和FM發(fā)送器的固有的物理特性，信號傳輸過程會產(chǎn)生大量噪聲，信噪比低，采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有柱塞泵內(nèi)部壓力測試方法所存在的問題和不足，提供一種基于無線傳感器的柱塞泵內(nèi)部壓力測試方法。通過微型壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼及數(shù)據(jù)接收電路板保護(hù)殼數(shù)據(jù)采集模塊、無線供電模塊、無線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊實現(xiàn)對柱塞泵內(nèi)部壓力的測試。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種軸向柱塞泵內(nèi)部壓力無線測試系統(tǒng)，包括微型壓力傳感器1、與壓力傳感器相連接的數(shù)據(jù)處理裝置2、無線數(shù)據(jù)發(fā)射裝置16、無線供電裝置19、與無線供電裝置相對應(yīng)的電能接收裝置18、無線數(shù)據(jù)接收裝置21、與無線數(shù)據(jù)接收裝置相連接的上位機(jī)22、數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼及其組件8、數(shù)據(jù)接收電路板保護(hù)殼及其組件9；

所述微型壓力傳感器通過傳感器固定孔10固定于缸體的柱塞腔11側(cè)面，與微型傳感器相連接的導(dǎo)線通過缸體上的A走線小孔12和轉(zhuǎn)軸13上的B走線小孔14，與固定在軸端的數(shù)據(jù)處理裝置2連接，壓力傳感器共引出4根導(dǎo)線15與數(shù)據(jù)處理裝置印制電路板連接，其中2根導(dǎo)線為信號線，一根為供電電源線，一根為地線；

所述數(shù)據(jù)處理裝置2包括：STM32、放大芯片及外圍電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及外圍電路、TF卡及外圍電路和印制電路板，以上電路及芯片焊接在印制電路板上；

所述無線數(shù)據(jù)發(fā)射裝置16包括：CC2540芯片及外圍電路、片上天線、I/O接口和印制電路板，采用印制電路板天線，通過固定螺柱20，與印制電路板固定連接，通過4個排針及對應(yīng)母座實現(xiàn)信號和電源的傳輸；

所述電能接收裝置18包括：交直流轉(zhuǎn)換電路、印制電路板和銅線圈。無線電能接收裝置通過固定螺柱20與數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼固定連接，通過2個排針及對應(yīng)母座實現(xiàn)電源的傳輸；

所述無線數(shù)據(jù)接收裝置21包括：CC2540芯片及外圍電路、片上天線、USB接口和印制電路板；所述電路、模塊及接口都集成在印制電路板上；上位機(jī)22位于柱塞泵旁，通過USB數(shù)據(jù)線23與數(shù)據(jù)接收裝置連接，實時顯示壓力信息；

所述無線供電裝置19包括：直流-交流轉(zhuǎn)換電路、銅線圈和印制電路板。電路相關(guān)元件及線圈固定于印制電路板上，通過螺柱34固定于數(shù)據(jù)接收電路板保護(hù)殼；

所述數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼及其組件包括：數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼24、保護(hù)蓋25、A固定孔26和A螺釘27；數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼通過A螺釘和轉(zhuǎn)軸上的A螺紋孔37相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集電路板保護(hù)殼在轉(zhuǎn)軸上的固定；