CN106764467B - 一种卡箍式漏油检测传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡箍式漏油检测传感器，包括卡箍夹壳、内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈、电阻式力传感器；内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈处于卡箍夹壳中，内O型耐油胶圈的外壁与卡箍夹壳的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈的外壁与内O型耐油胶圈的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈内形成供待测输油管道穿入的让位通道；电阻式传感器处于外O型遇油膨胀胶圈外壁与内O型耐油胶圈内壁之间。该传感器可以方便快捷的安装在待检测输油管道上，且能够及时准确地检测输油管道是否存在油性物质的渗漏，当有油性物质渗漏时，该传感器不仅能够及时发现，而且能够对漏油处进行密封，为更换管道提供充足的时间。

Description

一种卡箍式漏油检测传感器

技术领域

本发明涉及油性物质检测技术领域，具体涉及一种卡箍式漏油检测传感器。

背景技术

随着社会经济和工业的发展，各种油性物质消耗量逐年增加，在生产、储存、运输过程中出现油性物质渗漏事故屡见不鲜，这样不仅造成浪费，对环境造成污染，而且也易发生安全事故。此外，在各种液压升降系统中，由于活塞杆的划伤磨损或者密封元件的老化损伤，在油缸的活塞杆密封处及橡胶管道与金属管道结合处容易发生液压油泄露情况。液压油一旦泄露不仅严重影响液压升降系统工作的安全性、降低生产效率，更严重地是当泄漏的液压油喷溅到运输车辆的排气筒上或电路中时，排气筒的高温或电路中的火花会点燃液压油，发生火灾甚至爆炸。因此能够及时准确地进行输油管道渗漏检测，对减少油性物质对环境污染，保证生产的安全进行具有重要的现实意义。

在现有技术中，常用的漏油检测方法主要有人工巡视检测法、基于汽油浓度检测法和基于视频图像分析法等。其中，人工巡视检测法检测是否有油性物质渗漏需要花费大量人力，并且效率低，不能满足实时检测的要求；而基于汽油浓度检测法和视频图像分析法的漏油检测装置易受周围环境的影响产生误报。

发明内容

针对上述技术问题中漏油检测方案适应性差且不能对漏油处进行及时密封的缺陷，本发明提供一种卡箍式漏油检测传感器，该传感器可以方便快捷的安装在待检测输油管道上，且能够及时准确地检测输油管道是否存在油性物质的渗漏，当有油性物质渗漏时，该传感器不仅能够及时发现，而且能够对漏油处进行密封，为更换管道提供充足的时间。

本发明的技术方案如下：

一种卡箍式漏油检测传感器，包括卡箍夹壳、内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈、电阻式力传感器；

所述内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈处于卡箍夹壳中，内O型耐油胶圈的外壁与卡箍夹壳的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈的外壁与内O型耐油胶圈的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈内形成供待测输油管道穿入的让位通道；

所述电阻式传感器处于外O型遇油膨胀胶圈外壁与内O型耐油胶圈内壁之间；

所述内O型耐油胶圈由中间开口的圆形耐油橡胶构成；

所述外O型遇油膨胀胶圈由中间开口的圆形遇油膨胀橡胶构成。

进一步地，所述卡箍夹壳分为检测部与开合部，卡箍夹壳的检测部与开合部的接头处通过紧固螺丝形成连接；

所述电阻式力传感器装配在卡箍夹壳的检测部，用以实现漏油的检测；卡箍夹壳的开合部可自由开合，便于将内O型耐油胶圈和外O型遇油膨胀胶圈套接在待测输油管道上。

进一步地，所述电阻式力传感器固定在内O型耐油胶圈的内壁，并与外O型遇油膨胀胶圈胶合在一起，置于卡箍夹壳中，且使电阻式力传感器位于卡箍夹壳检测部的中间；所述内O型耐油胶圈和外O型遇油膨胀胶圈的开口重合置于卡箍夹壳的接头处。

进一步地，所述卡箍夹壳外侧设置有与电阻式传感器电气连接的接线端子，所述电阻式力传感器的引线穿过内O型耐油胶圈与接线端子进行电气连接。

进一步地，所述电阻式力传感器由矩形等强度梁和四片电阻应变片组成，其中，两片电阻应变片平行粘贴在矩形等强度梁的上表面，另两片电阻应变片平行粘贴在矩形等强度梁的下表面，在贴有应变片的等强度梁的上下表面涂敷有石蜡，防止应变片受潮而脱落。

进一步地，所述四片电阻应变片接成惠斯通电桥，处于所述矩形等强度梁的上表面的两片电阻应变片和处于所述矩形等强度梁的下表面的两片电阻应变片分别接在惠斯通电桥的对应桥壁上，以提高惠斯通电桥的输出。

一种卡箍式漏油检测传感器的检测方法，包括如下步骤：

S1、打开卡箍夹壳，将粘贴在一起的外O型遇油膨胀胶圈和内O型耐油胶圈套在待测管道上，并用紧固螺丝将卡箍夹壳固定在待测管道上；

S2、当管道发生渗漏时，外O型遇油膨胀胶圈吸收管道渗漏出的油性物质而膨胀，膨胀产生的压力一方面作用在电阻式力传感器上，引起电阻应变片电阻的变化，根据电阻应变片电阻的变化量来推断漏油量的大小；另一方面，膨胀产生的力将外O型遇油膨胀胶圈紧紧地压在漏油处，使漏油处被密封，为更换管道争取充足的时间；

S3、电阻应变片的电阻变化通过惠斯通电桥转化为电压输出，此时，设定一个阈值，当慧斯通电桥输出电压大该阈值时，说明管道有油性物质渗透。

采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、本发明外O型遇油膨胀胶圈具有遇油膨胀的特性，可以对漏油处进行密封，内O型耐油胶圈可以有效地防止油性物质渗漏，为更换管道提供充足的时间；

2、本发明采用电阻式力传感器实时检测外O型遇油膨胀胶圈吸油膨胀程度，进而判断管道是否漏油及漏油程度，实用可靠；

3、本发明采用的电阻式力传感器被密封在内O型耐油胶圈和外O型遇油膨胀胶圈内部，上面涂有石蜡，具有良好的防潮、防爆性能；

4、本发明的漏油检测传感器采用卡箍结构，便于安装。

附图说明

图1是本发明的卡箍式漏油检测传感器构造图；

图2是本发明的电阻式力传感器构造图；

图3是本发明的漏油检测传感器电气原理图。

其中，1、卡箍夹壳；2、紧固螺丝；3、内O型耐油胶圈；4、外O型遇油膨胀胶圈；5、电阻式力传感器；6、漏油检测传感器接线端子；7、漏油检测传感器检测侧；8、漏油检测传感器活动侧；9、内O型耐油胶圈开口；10、外O型遇油膨胀胶圈开口；11、卡箍夹壳的接头；501等强度梁；502石蜡；R1-R4为电阻应变片；601电源地接线端子；602电源正接线端子；603输出正接线端子；604输出负接线端子。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的卡箍式漏油检测传感器，包括卡箍夹壳1、紧固螺丝2、内O型耐油胶圈3、外O型遇油膨胀胶圈4、电阻式力传感器5和漏油检测传感器接线端子6；其中：

卡箍夹壳1，内部装有内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4，用于将内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4固定在待测输油管道上；

紧固螺丝2，用于紧固卡箍夹壳1，使内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4与待测管道紧密结合。

内O型耐油胶圈3，由中间开口的圆形耐油橡胶构成，安装在卡箍夹壳1的内部，用于固定电阻式力传感器5，同时，起到防止油性物质渗漏的作用。

外O型遇油膨胀胶圈4，由中间开口的圆形遇油膨胀橡胶构成，与内O型耐油胶圈3胶合在一起，用于吸收管道泄漏的油性物质，遇油膨胀后对处于内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4中的电阻式力传感器5施加压力，同时，对漏油处起到密封作用。

电阻式力传感器5，固定在内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4中间，用于检测外O型遇油膨胀胶圈4吸油膨胀后产生的压力，并将压力的变化转换为电阻应变片R1、R2、R3、R4电阻变化，实现对漏油量的检测。

漏油检测传感器接线端子6，是用户与卡箍式漏油检测传感器的接口，其内部与电阻式力传感器5进行电气连接。

一种卡箍式漏油检测传感器内部结构为：

卡箍夹壳1分为两部分，一部分装有电阻式力传感器5，该部分主要实现漏油检测，为漏油检测传感器检测侧7，而另一部分可以自由开合，便于将内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4套接在被测管道上，为漏油检测传感器活动侧8。

电阻式力传感器5固定在内O型耐油胶圈3内侧，与外O型遇油膨胀胶圈4胶合在一起，置于卡箍夹壳1中，并使电阻式力传感器5位于漏油检测传感器检测侧7的中间，内O型耐油胶圈3和外O型遇油膨胀胶圈4开口重合置于卡箍夹壳的接头11处。

内O型耐油胶圈3外侧被固定在漏油检测传感器检测侧7的卡箍夹壳内侧，在漏油检测传感器活动侧8可以活动，方便将胶圈套在待测管道上；

如图2所示，所述的电阻式力传感器5由矩形等强度梁501和电阻应变片R1、R2、R3、R4组成；电阻应变片R1和电阻应变片R2平行粘贴在矩形等强度梁501的上表面，电阻应变片R3和电阻应变片R4平行粘贴在矩形等强度梁501的下表面，并在贴有应变片的等强度梁501的上下表面涂敷石蜡，防止应变片受潮而脱落。

如图3所示，所述的电阻式力传感器的电气连接关系为：四个电阻应变片R1、R2、R3、R4连接成惠斯通电桥，电阻应变片R1与电阻应变片R3串联形成惠斯通电桥的一个桥壁，电阻应变片R4与电阻应变片R2串联形成惠斯通电桥的另一个桥壁；电阻应变片R1与电阻应变片R4的公共端连接到电源地接线端子601，电阻应变片R2与电阻应变片R3的公共端连接到电源正接线端子602，电阻应变片R1与电阻应变片R3的公共端连接到输出正接线端子603，电阻应变片R4与电阻应变片R2的公共端连接到输出负接线端子604。

本发明并提供一种卡箍式漏油检测方法，其具体步骤是：

S1、打开漏油检测传感器活动侧8，将粘贴在一起的外O型遇油膨胀胶圈4和内O型耐油胶圈3套在待测管道上，并用紧固螺丝2将卡箍夹壳1固定在待测管道上；

S2、当管道发生渗漏时，外O型遇油膨胀胶圈4吸收管道渗漏出的油性物质而膨胀，膨胀产生的压力一方面作用在电阻式力传感器5上，引起电阻应变片R1、R2、R3和R4的电阻变化；另一方面，膨胀产生的力将外O型遇油膨胀胶圈紧紧地压在漏油处，使漏油处被密封，为更换管道争取充足的时间；

S3、若电阻应变片R1、R2、R3和R4的静态电阻为R，由外O型遇油膨胀胶圈4膨胀引起应变片R1和R2电阻增加ΔR，R3和R4电阻减小ΔR，则在电源电压为E时，电阻式力传感器5输出电压为u_o＝(EΔR)/4R，从而，可以根据输出电压u_o的大小来判断电阻应变片电阻的变化量，进而推断出管道是否漏油以及漏油量的大小。

Claims (7)

1.一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，包括卡箍夹壳、内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈、电阻式力传感器；

所述内O型耐油胶圈、外O型遇油膨胀胶圈处于卡箍夹壳中，内O型耐油胶圈的外壁与卡箍夹壳的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈的外壁与内O型耐油胶圈的内壁贴合，外O型遇油膨胀胶圈内形成供待测输油管道穿入的让位通道；

所述电阻式传感器处于外O型遇油膨胀胶圈外壁与内O型耐油胶圈内壁之间；

所述内O型耐油胶圈由中间开口的圆形耐油橡胶构成；

所述外O型遇油膨胀胶圈由中间开口的圆形遇油膨胀橡胶构成。

2.根据权利要求1所述的一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，所述卡箍夹壳分为检测部与开合部，卡箍夹壳的检测部与开合部的接头处通过紧固螺丝形成连接；

所述电阻式力传感器装配在卡箍夹壳的检测部，用以实现漏油的检测；卡箍夹壳的开合部可自由开合，便于将内O型耐油胶圈和外O型遇油膨胀胶圈套接在待测输油管道上。

3.根据权利要求2所述的一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，所述电阻式力传感器固定在内O型耐油胶圈的内壁，并与外O型遇油膨胀胶圈胶合在一起，置于卡箍夹壳中，且使电阻式力传感器位于卡箍夹壳检测部的中间；所述内O型耐油胶圈和外O型遇油膨胀胶圈的开口重合置于卡箍夹壳的接头处。

4.根据权利要求1所述的一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，所述卡箍夹壳外侧设置有与电阻式传感器电气连接的接线端子，所述电阻式力传感器的引线穿过内O型耐油胶圈与接线端子进行电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，所述电阻式力传感器由矩形等强度梁和四片电阻应变片组成，其中，两片电阻应变片平行粘贴在矩形等强度梁的上表面，另两片电阻应变片平行粘贴在矩形等强度梁的下表面，在贴有应变片的等强度梁的上下表面涂敷有石蜡，防止应变片受潮而脱落。

6.根据权利要求5所述的一种卡箍式漏油检测传感器，其特征在于，所述四片电阻应变片接成惠斯通电桥，处于所述矩形等强度梁的上表面的两片电阻应变片和处于所述矩形等强度梁的下表面的两片电阻应变片分别接在惠斯通电桥的对应桥壁上，以提高惠斯通电桥的输出。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种卡箍式漏油检测传感器的检测方法，其特征在于，该检测方法包括如下步骤：

S1、打开卡箍夹壳，将粘贴在一起的外O型遇油膨胀胶圈和内O型耐油胶圈套在待测管道上，并用紧固螺丝将卡箍夹壳固定在待测管道上；

S2、当管道发生渗漏时，外O型遇油膨胀胶圈吸收管道渗漏出的油性物质而膨胀，膨胀产生的压力一方面作用在电阻式力传感器上，引起电阻应变片电阻的变化，根据电阻应变片电阻的变化量来推断漏油量的大小；另一方面，膨胀产生的力将外O型遇油膨胀胶圈紧紧地压在漏油处，使漏油处被密封，为更换管道争取充足的时间；

S3、电阻应变片的电阻变化通过惠斯通电桥转化为电压输出，此时，设定一个阈值，当慧斯通电桥输出电压大该阈值时，说明管道有油性物质渗透。