CN106595804A - 工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供新型的工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置。陶瓷压力传感装置设置于油箱中，用于监测所述油箱内某一深度位置处的油压值，包括：陶瓷压力传感器，所述陶瓷压力传感器的上表面向外延伸有多根导线；压紧环，所述压紧环套在所述多根导线上，且沿周边设置有凸部，所述凸部压合于所述陶瓷压力传感器的上表面；密封套，所述密封套套在所述多根导线上，并设置于所述压紧环的环内，且与所述陶瓷压力传感器的上表面及所述压紧环一起构成封闭空间。本发明的工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置，成本低廉、性能可靠，具有很好的商业价值。

Description

工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置

技术领域

本发明涉及工业缝纫机领域，特别是涉及新型的工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置。

背景技术

工业缝纫机需要定期增加机油，以保证各个机械部件能够顺滑地联动。然而，工业缝纫机的机头十分笨重，补充机油的工作费时费力，尤其是，工业缝纫机的操作员大多都为女性，补充机油的任务对她们而言十分繁重。由此，油量检测装置应运而生。油量检测装置大多采用浮漂开关的方式，能够在机油不足时提醒操作者。但是，这种装置的检测方式存在以下几点不足：

(一)浮漂式传感器类似机械开关，不能实时获知当前剩余油量从而有计划地加油；

(二)缝纫机在高速运行过程中，台板震动剧烈，当油量处于临界值附近时，漂浮式传感器会因油面震动而反复报警，导致精准度较差；

(三)浮漂式传感器多为塑料和泡沫材质，其抗油、抗高温的特性较差，在长时间浸泡后，其本身的材料可能会污染油质；

(四)由于自身原理限制，体积较大，安装较麻烦，不能靠近油盒外壁，否则会影响正常工作。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置，用于解决现有技术中的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种陶瓷压力传感装置，设置于油箱中，以用于监测所述油箱内某一深度位置处的油压值，所述装置包括：陶瓷压力传感器，所述陶瓷压力传感器的上表面向外延伸有多根导线；压紧环，所述压紧环套在所述多根导线上，且沿周边设置有凸部，所述凸部压合于所述陶瓷压力传感器的上表面；密封套，所述密封套套在所述多根导线上，并设置于所述压紧环的环内，且与所述陶瓷压力传感器的上表面及所述压紧环一起构成封闭空间。

于本发明一实施例中，所述陶瓷压力传感装置还包括：密封圈，设置于所述陶瓷压力传感器的下表面。

于本发明一实施例中，所述陶瓷压力传感装置还包括：底座，所述底座设置有容纳空间，用于容纳所述陶瓷压力传感器、所述压紧环、及所述密封套，可选择地容纳所述密封圈；所述底座的底部设置有开口，所述陶瓷压力传感器的下表面或所述密封圈设置于所述底座的底部，以供所述陶瓷压力传感器的下表面对油压值进行监测。

于本发明一实施例中，所述陶瓷压力传感装置还包括：固定机构，设置于所述底座的侧表面，以将所述底座固定于所述油箱的侧壁。

于本发明一实施例中，所述压紧环的材质为黄铜。

于本发明一实施例中，所述密封套或所述密封圈的材质为氟橡胶。

于本发明一实施例中，所述底座的材质为不锈钢，所述固定机构为磁钢，所述磁钢将不锈钢底座吸附于所述油箱的侧壁。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种油量检测系统，包括：如上任一所述的陶瓷压力传感装置；信息处理装置，电性连接所述陶瓷压力传感装置，用于根据所述陶瓷压力传感装置监测的油压值，计算得到所述油箱中的剩余油量。

于本发明一实施例中，所述油量检测系统还包括：显示装置，电性连接所述信息处理装置，用于显示所述剩余油量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种工业缝纫机，包括：如上任一所述的油量检测系统。

如上所述，本发明的工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置，具有以下有益效果：

1)采用新兴的陶瓷压力传感器，能够精确地感知当前深度位置处的油压值，做到油量的实时监测；

2)相比于传统的浮漂式传感器，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和抗振动的材料，陶瓷压力传感器的工作温度范围在-40～125℃；

3)陶瓷压力传感器体积小、易安装(直径18mm)，量程范围在1～600bar，并且价格较低，可以被广泛的应用在各种测量压力的场合。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中基于陶瓷压力传感器的油量检测系统结构示意图。

图2A显示为本发明一实施例中安装后的陶瓷压力传感装置的截面结构示意图。

图2B显示为本发明一实施例中安装前的陶瓷压力传感装置的截面结构示意图。

图2C显示为本发明一实施例中陶瓷压力传感器的引脚结构示意图。

元件标号说明

101 陶瓷压力传感装置

102 信息处理装置

103 显示装置

201 密封套

202 压紧环

203 陶瓷压力传感器

204 密封圈

205 底座

206 固定机构

1～4 引脚

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

本发明提出基于陶瓷压力传感器的油量检测系统，能够随着油量的减少输出相应的电压，然后，将该电压数据发送至信息处理装置，从而通过软件换算得到当前的油量信息，进一步通过显示面板告知操作者当前的剩余油量。以下将结合系统框图和工作原理框图，详细阐述本发明的结构和工作过程。

如图1所示，本发明提出的油量检测系统主要包括三个部分：陶瓷压力传感装置101、信息处理装置102、显示装置103，其中，陶瓷压力传感装置101是本发明的核心部分，留待后续实施例详述；信息处理装置102包括但不限于DSP、MCU、SOC及相关电路实现，能够对信号进行采样，并根据预先编写的软件程序计算得到当前剩余油量，可选的，信息处理装置102中设置有预设值，当计算得到的剩余油量值低于所述预设值时，信息处理装置102输出预警信号；显示装置103包括显示屏，能够将从信息处理装置102获取的当前油量数据、剩余油量数据等实时地显示出来，显示形式如：以油量进度条的形式显示、以油量百分数的形式显示等。如果信息处理装置102产生了预警信号，则将油量进度条以红色等警示颜色显示，在此不详细展开。

实施例2

陶瓷压力传感装置的内部结构如图2A～2B所示，主要包括：密封套201、压紧环202、陶瓷压力传感器203、密封圈204、底座205以及固定机构206，优选的，密封套201采用氟橡胶密封套，压紧环202采用黄铜压紧环，陶瓷压力传感器203采用型号为AP681的陶瓷压力传感器，密封圈204采用氟橡胶O型密封圈，底座205采用不锈钢底座，固定机构206采用磁钢。

如图2C所示，封装的AP681型陶瓷压力传感器外部裸露有四个引脚，其中，1号引脚是电源正极，2号引脚是输出正极，3号引脚是电源负极，4号引脚是输出负极。AP681型陶瓷压力传感器在工作过程中，内部无液体传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，AP681型陶瓷压力传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，其自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。主要的工作参数如表1所示：

表1 AP681工作参数

供电电压：	5～30	VDC
			桥臂电阻：	11	K±20％
量程范围：	1bar～600bar	bar
			响应时间：	＜1	mS
综合误差(包括：线性，迟滞，重复性)	0.2～0.4	FS％
			零点输出：	0±0.2	mV/V
满量程输出：	2.0～4.8	mV/V
			温度特性：(温补范围：0～70℃)	±0.015	％FS/℃
稳定性：	＜0.2	％FSO/年
			工作温度：	-40～125	℃
抗绝缘性：	＞2	kV
			外形尺寸：	18*5.25...8.05	mm

需要说明的是，本发明的AP681型陶瓷压力传感器采用4导线，但本发明并不对导线的具体数量进行限定。陶瓷压力传感装置的型号及其导线的数量可以根据实际情况进行设计。

在图2A～2B所示的实施方式中，压紧环202的中部位置处(具体位置与陶瓷压力传感器的导线位置相匹配)开设有大小与密封套201的外直径尺寸相匹配的通孔，密封套201设置于所述通孔中，并套在陶瓷压力传感器203的四条导线上。压紧环202的周边位置处设置有一圈向下弯折的压紧部，有助于更加有力地压紧陶瓷压力传感器203，从而起到固定陶瓷压力传感器203的作用。在密封套201的作用下，压合在一起的压紧环202与陶瓷压力传感器203之间形成密封空间，密封空间中的导线得到保护。

由于陶瓷压力传感器203的下表面为用于感知油压的陶瓷膜，为了对陶瓷膜加以保护，也为了减弱缝纫机高速运行中机械振动(如：台板剧烈震动等)对陶瓷压力传感器203的不良影响，将密封圈204设置在陶瓷压力传感器203的下方，从而在保护陶瓷膜的基础上，提高陶瓷压力传感器203的监测精度。

为了将上述密封套201、压紧环202、陶瓷压力传感器203、密封圈204的组合机构设置在油盒中，进一步将陶瓷传感器203沉浸入油盒底部，底座205设置为具有一定配重的碗状物体。对于碗状的底座205，其容纳空间的大小与上述组合机构的外直径相匹配，其底部开设有一定尺寸的圆孔，以不影响陶瓷压力传感器203的监测效果为准。除此之外，陶瓷压力传感装置101还可以通过固定机构206将底座205固定于油盒壁，例如：通过磁钢将不锈钢底座吸附于油盒壁等。

实施例3

与上述实施例原理相似的是，本发明还提供一种工业缝纫机，包括上述实施例中的任一种基于陶瓷压力传感器的油量检测系统。由于前述实施例中的技术特征可以应用于本实施例，因而不再重复赘述。

综上所述，本发明的工业缝纫机及其应用的油量检测系统、陶瓷压力传感装置，成本低廉、性能可靠，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种陶瓷压力传感装置，其特征在于，设置于油箱中，以用于监测所述油箱内某一深度位置处的油压值，所述装置包括：

陶瓷压力传感器，所述陶瓷压力传感器的上表面向外延伸有多根导线；

压紧环，所述压紧环套在所述多根导线上，且沿周边设置有凸部，所述凸部压合于所述陶瓷压力传感器的上表面；

密封套，所述密封套套在所述多根导线上，并设置于所述压紧环的环内，且与所述陶瓷压力传感器的上表面及所述压紧环一起构成封闭空间。

2.根据权利要求1所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，还包括：密封圈，设置于所述陶瓷压力传感器的下表面。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，还包括：底座，

所述底座设置有容纳空间，用于容纳所述陶瓷压力传感器、所述压紧环、及所述密封套，可选择地容纳所述密封圈；

所述底座的底部设置有开口，所述陶瓷压力传感器的下表面或所述密封圈设置于所述底座的底部，以供所述陶瓷压力传感器的下表面对油压值进行监测。

4.根据权利要求3所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，还包括：固定机构，设置于所述底座的侧表面，以将所述底座固定于所述油箱的侧壁。

5.根据权利要求1所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，所述压紧环的材质为黄铜。

6.根据权利要求1所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，所述密封套或所述密封圈的材质为氟橡胶。

7.根据权利要求1所述的陶瓷压力传感装置，其特征在于，所述底座的材质为不锈钢，所述固定机构为磁钢，所述磁钢将不锈钢底座吸附于所述油箱的侧壁。

8.一种油量检测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任一所述的陶瓷压力传感装置；

信息处理装置，电性连接所述陶瓷压力传感装置，用于根据所述陶瓷压力传感装置监测的油压值，计算得到所述油箱中的剩余油量。

9.根据权利要求8所述的油量检测系统，其特征在于，还包括：显示装置，电性连接所述信息处理装置，用于显示所述剩余油量。

10.一种工业缝纫机，其特征在于，包括：如权利要求8或9所述的油量检测系统。