[發明專利]一種基于音圈元件的排氣裝置及方法

在審

• 申請號: 202110475729.4
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113294411A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王茂坤;鄭方剛;葛益波
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: F15B21/044
• 分類號: F15B21/044;F15B19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于液壓技術領域，公開了一種基于音圈元件的排氣裝置及方法，包括交流激勵源、音圈元件、采樣元件、解調電路、驅動電路和排氣閥；音圈元件和采樣元件串聯于交流激勵源兩個電源引腳之間，采樣元件兩端的電壓信號輸入解調電路；音圈元件為電磁類氣、液介質檢測的敏感元件；解調電路連接驅動電路，驅動電路連接并控制排氣閥；音圈元件設在裝有待檢測介質的閉式容器中，排氣閥是閉式容器的通氣閥門。本發明采用音圈元件作為氣液檢測的敏感元件，具有環境適應性強的優點；依據被檢測對象的密度、粘度等物理特性，具有適用對象廣、檢測靈敏、可靠性高的優點。

技術領域

本發明屬于液壓技術領域，涉及一種排氣方法，具體涉及一種基于音圈元件的排氣裝置及方法。

背景技術

液壓系統利用液壓油進行能量的傳遞，要求液壓油具有良好的剛度和連續性。若液壓系統中混入空氣，會顯著降低液壓油的剛度和連續性，使液壓系統產生振動沖擊，加劇液壓部件磨損，導致系統使用壽命減少，系統可靠性降低。

排氣閥是液壓系統的重要部件，安裝于閉式液壓系統的最高點，用于排出液壓系統產生的氣體，保證液壓系統使用壽命和工作可靠性。排氣閥的發展經歷了手動排氣閥、機械式自動排氣閥和電控式自動排氣閥三個階段。

手動式排氣閥不能夠自動打開進行排氣，需要操作人員進行手動開啟，并實現自動關閉，因此可稱之為半自動排氣閥。手動式排氣閥依靠操作人員的經驗，不能進行有效的排氣。

機械式自動排氣閥利用液體和氣體運動粘度的不同，流過阻尼管時產生不同的壓降，進而控制排氣閥芯的開關。由于飛機液壓系統的溫度變化范圍很大，一般為-55～135℃，液壓油的運動粘度隨溫度呈現顯著的變化。若液壓油溫度過高，液壓油的運動粘度接近于空氣的運動粘度，機械式自動排氣閥容易失效。

電控式自動排氣閥由電磁閥和液位檢測系統組成，其利用光電或聲波等檢測元件檢測液位是否達到排氣液位水平，發送排氣使能信號給控制器，并由控制器進行決策是否排氣和驅動排氣電磁閥進行排氣。相關技術已被國外的parker、伊頓等公司申請專利保護，且產品價格昂貴。

發明內容

本發明目的：提供了一種基于音圈元件的排氣裝置及方法，本排氣裝置和方法靈敏度高、可靠性高，適用性強，可適用于如液壓系統等存在閉式容器且需排氣的場合。

本發明的技術方案是：

一種基于音圈元件的排氣裝置，包括交流激勵源、音圈元件、采樣元件、解調電路、驅動電路和排氣閥；音圈元件和采樣元件串聯于交流激勵源兩個電源引腳之間，采樣元件兩端的電壓信號輸入解調電路；音圈元件為電磁類氣、液介質檢測的敏感元件；解調電路連接驅動電路，驅動電路連接并控制排氣閥；音圈元件設在裝有待檢測介質的閉式容器中，排氣閥是閉式容器的通氣閥門。

進一步的，音圈元件是喇叭狀結構，其喇叭部分沒入待檢測介質內。

進一步的，音圈元件是包括有永磁體、振膜、音圈和U鐵的電磁喇叭元件，音圈元件的振膜部分設在待檢測的介質內。

進一步的，音圈元件安裝于排氣閥的內部。

一種基于音圈元件的氣液兩相檢測方法，使用上述的一種基于音圈元件的氣液兩相檢測裝置，包括以下步驟：

步驟一，使交流激勵源產生接近于音圈元件在氣相中的最小阻抗頻率的固定頻率正弦或方波的激勵電壓，將該電壓施加在音圈元件的音圈電極上，驅動音圈元件產生與交流激勵源激勵電壓頻率一致的機械振動；

步驟二，將音圈元件置于需要檢測的介質中；

步驟三，將音圈元件兩端的電壓送入解調電路，解調電路根據采樣電壓的特征參數辨識出壓電元件周圍當前的介質，從而實現氣、液兩相介質的檢測；

第四步，若被檢測的介質為氣體，則并解調電路生成排氣使能信號，并轉入第五步，否則轉入第一步；