CN101706251A - 罐装车阀门开度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐装车阀门开度传感器，由传感探头和感应器组成，其结构特点是传感探头为圆环状、固连在可转动的阀杆上、与阀杆同心设置，在传感探头上，处在设定的圆心角位置上设置有信号发生器；感应器固定设置在阀座上，在感应器上设置有信号接收器；以感应器上的信号接收器与传感探头上的信号发生器构成阀杆角度探头，阀杆角度探头上的输出信号经单片机处理电路后接入信号发射电路。本发明可检测多个开启角度，抗油污、抗干扰。本发明的具体实施无需对现有阀门做任何结构性改动，其安装简单，成本低，可以进行实时检测，有效解决罐装车运输途中的偷放运输品但却无法实时监控的问题。

Description

罐装车阀门开度传感器

技术领域

本发明涉及角度传感器，特别是用于恶劣环境下的非接触式传感，如检测罐车阀门的开启角度。

背景技术

罐装车是许多液态物资如牛奶、化学品、特别是石油运输时常采用的运输工具，但由于温度、罐装车容积、运输品如挥发性、粘滞性等因素，大部分运输品在用罐装车运输时允许产生一定比例的运输损耗，这种损耗属于自然损耗。然而在实际运输中，除自然损耗外，还有人为因素，比如开阀门偷放运输品导致的非正常损耗，特别是在没有有效监管设备的情况下，这种非正常损耗日益增加，造成巨大的经济损失。

为减小罐装车在运输途中的非正常损耗，目前主要的措施是对罐装车阀门口进行签封，但签封方式无法彻底杜绝偷盗行为。以石油运输为例：首先，封签本身成本低、技术简单，易被打开，且很易复制；其次，普通签封为一次性产品，在油罐车卸油后，封签即为无效。但由于油品本身的特性，罐内会有部分残留，在罐车返回途中仍可放油，使用签封方式无法对阀门进行实时监控。

除普通签封外，部分企业采用电子铅封用于检测是否放油，即对放油口进行检测。但这种方式只能探测油口的开启与关闭两种状态，无法检测阀门的开启角度，且可以通过加磁铁等方式作弊。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可以实时监控阀门开启状态，并可判断阀门开启角度的罐装车阀门开度传感器，以使其适用于各种液体运输罐装车辆。

本发明解决技术问题所采用如下技术方案。

本发明罐装车阀门开度传感器是由传感探头和感应器组成，其结构特点是所述传感探头为圆环状，固连在可转动的阀杆上，且与阀杆同心设置，在所述传感探头上，处在设定的圆心角位置上设置有信号发生器；所述感应器固定设置在阀座上，在所述感应器上设置有信号接收器；以所述感应器上的信号接收器与所述传感探头上的信号发生器构成阀杆角度探头，所述阀杆角度探头上的输出信号经单片机处理电路后接入信号发射电路。

本发明罐装车阀门开度传感器的结构特点也在于所述信号发生器是环绕在圆环状传感探头上的四块90°扇形永磁体，相邻永磁体之间为N极和S极交错排列；所述信号接收器为霍尔开关元件，三只霍尔开关元件在感应器上以60°的圆心角等间隔排布。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明中的传感探头固连在可转动的阀杆上，且与阀杆同心设置.当阀杆转动时，传感探头就相对感应器旋转，信号接收器会随自身所接收到的信号变化而变化，信号接收器输出的信号序列反映出阀杆不同的旋转角度，即阀门的开启角度.利用单片机对上述序列分析处理，经发射电路将处理信息发送，实现了对阀门开度的实时检测.

2、本发明中的传感探头由四块90°扇形永磁体组成，四块永磁体构成一个闭合圆环，如此分布既可为感应器提供信号源，又可有效防止外界磁场对感应器探测状态的影响，有效避免外加磁场干扰等作弊行为。

3、本发明中，采用霍尔开关元件测量磁场变化，利用其回差及输出数字量特性，同线性磁敏感元件相比，其输出具有更高的精确度和抗干扰能力；

4、本发明中，三个霍尔开关元件以60°的圆心角等间隔排布，通过输出序列判断阀门开度，且可通过序列变化顺序判断阀杆转动方向，较单一元件探测有更高的准确度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明永磁体及霍尔开关元件分布图。

图3为本发明安装示意图。

图中标号：1传感探头、1a阀杆、2信号发生器、3感应器、3a阀座、4信号接收器、5单片机处理电路、6发射电路。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，传感探头1为圆环状，固连在可转动的阀杆1a上，且与阀杆1a同心设置，在传感探头1上，处在设定的圆心角位置上设置有信号发生器2；感应器3固定设置在阀座3a上，在感应器3上设置有信号接收器4；以感应器3上的信号接收器4与传感探头1上的信号发生器2构成阀杆角度探头，阀杆角度探头上的输出信号经单片机处理电路5后接入信号发射电路6。

参见图2，信号发生器2是环绕在圆环状传感探头1上的四块90°扇形永磁体，相邻永磁体之间为N极和S极交错排列；信号接收器4为霍尔开关元件，三只霍尔开关元件在感应器3上以60°的圆心角等间隔排布。

具体实施中，阀门关闭时中间的霍尔元件处于其中一块永磁体中央，则另外两个霍尔元件相对永磁体对称分布，与永磁体边缘夹角为15°。永磁体N极对霍尔元件有作用，霍尔元件输出低电平0，S极对霍尔元件无作用，霍尔元件输出高电平1，则在此位置中最左边霍尔元件输出为0，从左至右霍尔元件依次输出0、1、0，输出序列为(010)；当永磁体顺时针旋转15°时，最左边元件所处磁场由N极变为S极，输出变为1，另外两个霍尔元件输出不变，输出序列为(110)；永磁体继续旋转，输出序列依次为(100)、(101)、(001)、(011)。因此，单片机处理电路根据采集的序列判断阀门的开启角度，本实施例中，可以判断0～15°，15°～45°，45°～75°，75°～90°等多个角度。发射电路将阀门的开启状态信息发送至车载处理模块，车载处理模块可根据传感器信息并结合GPS定位信息，将阀门的开启状态变化和罐车所在的位置信息通过GPRS模块发射至指定手机上或电脑终端，操作人员根据接收到的信息可判断阀门开启状态变化是否是正常行为。

参见图3，本实施例中传感探头1固连在可转动的阀杆1a上，且与阀杆1a同心设置，感应器3置于其下方且霍尔元件置于永磁体正下方，感应器3固定在阀座3a上，传感器1与感应器3之间的空隙小于5mm.

Claims (2)

1.一种罐装车阀门开度传感器，由传感探头(1)和感应器(3)组成，其特征是所述传感探头(1)为圆环状、固连在可转动的阀杆(1a)上、与阀杆(1a)同心设置，在所述传感探头(1)上，处在设定的圆心角位置上设置有信号发生器(2)；所述感应器(3)固定设置在阀座(3a)上，在所述感应器(3)上设置有信号接收器(4)；以所述感应器(3)上的信号接收器(4)与所述传感探头(1)上的信号发生器(2)构成阀杆角度探头，所述阀杆角度探头上的输出信号经单片机处理电路(5)后接入信号发射电路(6)。

2.根据权利要求1所述的罐装车阀门开度传感器，其特征是所述信号发生器(2)是环绕在圆环状传感探头(1)上的四块90°扇形永磁体，相邻永磁体之间为N极和S极交错排列；所述信号接收器(4)为霍尔开关元件，三只霍尔开关元件在感应器(3)上以60°的圆心角等间隔排布。

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