CN107941405B - 液压传感器及其校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现在线校正的液压传感器，包括具有空腔的壳体、外壳、测量口，外壳上开设有与侧量口相对应的开口，测量口与壳体的空腔连接处设置有膜片，膜片的上方设置有柔性气囊，柔性气囊上开设有开口，开口处连接有气管的一端，气管的另一端为开口且与外界空气相连通，气管内沿其轴向滑动设置有活塞，活塞的外侧设置有永磁体，气管内设置有与永磁体相配合的位置传感器，气管的外侧设置有电路板，电路板固定设置于壳体的空腔内，电路板与位置传感器相电气连接，电路板上还连接有信号输出线，信号输出线伸出壳体，柔性气囊的内侧设置有保温层，外壳上部设置有进水接头，进水接头与进水管相连接，信号输出线与控制芯片相连接。

Description

液压传感器及其校正方法

技术领域

本发明涉及一种液压传感器及其校正方法。

背景技术

液压传感器是测量流体的测量参数，例如用于在洗衣机、洗碗机、湿式或干式吸气装置 中的或者在家用设备的其它的引导水的部件中的水位测量。该测量装置尤其为用于低压( 即例如小于 3500Pa( 帕斯卡 )) 的压力传感器。

目前的液压传感器其带有壳体和布置在壳体中和 / 或壳体处的膜片。在壳体中存在用于使膜片复位的弹性元件。信号发生器与膜片和 / 或与弹性元件处于操作连接中，信号接收器与信号发生器共同作用以便产生测量信号，其存在的缺陷在于由于膜片通常为硅胶片，膜片以及弹性元件具有一定的使用寿命，当膜片以及弹性元件的弹性力改变时，信号发生器在同等压力下移动的距离不同，继而检测结果受到影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种液压传感器，测量精准，且能够实现在线校正精准度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种液压传感器，包括具有空腔的壳体、转动设置于所述壳体外侧的外壳、沿着所述壳体的径向延伸开设于所述壳体一侧的测量口，所述外壳上开设有与所述侧量口相对应的开口，所述测量口与所述壳体的空腔连接处设置有膜片，从所述测量口进入的液体作用于所述膜片的下方，所述膜片的上方设置有柔性气囊，所述柔性气囊的下表面与所述膜片的上表面相固定连接，所述柔性气囊的两侧面分别固定于所述壳体上，所述柔性气囊上开设有开口，所述开口处连接有气管的一端，所述气管的另一端为开口且与外界空气相连通，所述气管内沿其轴向滑动设置有活塞，所述活塞的外侧设置有永磁体，所述气管内设置有与所述永磁体相配合的位置传感器，所述气管的外侧设置有电路板，所述电路板固定设置于所述壳体的空腔内，所述电路板与所述位置传感器相电气连接，所述电路板上还连接有信号输出线，所述信号输出线伸出所述壳体，所述柔性气囊的内侧设置有保温层，所述外壳上部设置有进水接头，所述进水接头与进水管相连接，所述信号输出线与控制芯片相连接。

进一步改进的是：所述膜片由硅胶制成。

进一步改进的是：所述活塞的外周开设有若干安装槽，所述安装槽内设置有O型密封圈。

进一步改进的是：所述壳体的一侧设置有弹性卡扣，所述测量口的端部设置有与所述弹性卡扣相配合的卡块，所述壳体上具有压环，所述卡块上开设有压槽，所述压环与所述压槽相配合将所述膜片的边缘部固定。

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种液压传感器，测量精准，且能够实现在线校正精准度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种液压传感器的校正方法，

包括以下步骤：

S1：旋转外壳使得外壳上的开口与测量口错位将壳体与测量的流体介质隔离，打开进水接头上的进水阀门，通过进水管对外壳与壳体之间的间隙进行注水；

S2：注满水后，关闭进水阀门，壳体与外壳之间水压趋于恒定，位置传感器将永磁体的位置信号发送给电路板，而后由电路板将压力测量信号B通过信号输出线输送给控制芯片，控制芯片将测量信号B与其内存储的标准测量信号A进行对比得到增益信号C，增益信号C=标准测量信号A-测量信号B；

S3：转动外壳使得开口与测量口对准，外部测量流体介质通过测量口对膜片形成压力，位置传感器检测此时永磁体的位置信号，而后电路板将压力测量信号D输送给控制芯片，控制芯片将压力测量信号D+增益信号C输出得到最终的压力检测值。

本发明的优点和有益效果在于：通过将传统的通过膜片形变检测永磁体位置的方式，采用柔性气囊，检测前活塞在气管内保持平衡，当膜片受压后，对柔性气囊内的气体进行压缩，在气压的作用下推动活塞移动找寻再次平衡的位置，而通过位置传感器检测活塞上的永磁体位置从而检测出当前的液压，本技术方案中由于利用气压的变化改变永磁体位置进行测量，而且无需弹片进行服务，利用气管内外气压平衡的原理实现，从而大大降低对于膜片以及弹片性能造成的影响，大大提高了检测精度。

附图说明

图1为本发明示意图。

其中：1、壳体；2、测量口；3、膜片；4、柔性气囊；5、气管；6、活塞；7、永磁体；8、位置传感器；9、电路板；10、信号输出线；11、外壳；12、开口；13、进水接头；14、进水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种液压传感器，包括具有空腔的壳体1、转动设置于所述壳体外侧的外壳11、沿着所述壳体1的径向延伸开设于所述壳体1一侧的测量口2，所述外壳11上开设有与所述侧量口相对应的开口12，所述测量口2与所述壳体1的空腔连接处设置有膜片3，从所述测量口2进入的液体作用于所述膜片3的下方，所述膜片3的上方设置有柔性气囊4，所述柔性气囊4的下表面与所述膜片3的上表面相固定连接，所述柔性气囊4的两侧面分别固定于所述壳体1上，所述柔性气囊4上开设有开口12，所述开口12处连接有气管5的一端，所述气管5的另一端为开口12且与外界空气相连通，所述气管5内沿其轴向滑动设置有活塞6，所述活塞6的外侧设置有永磁体7，所述气管5内设置有与所述永磁体7相配合的位置传感器8，所述气管5的外侧设置有电路板9，所述电路板9固定设置于所述壳体1的空腔内，所述电路板9与所述位置传感器8相电气连接，所述电路板9上还连接有信号输出线10，所述信号输出线10伸出所述壳体1，所述柔性气囊4的内侧设置有保温层，所述外壳11上部设置有进水接头13，所述进水接头13与进水管14相连接，所述信号输出线10与控制芯片相连接。

工作原理：正常使用时，外壳11上的开口12与测量口2对准，被检测的流体介质通过测量口2流入，对膜片3形成冲击压力，造成柔性气囊4变形，柔性气囊4变形后其内的气压上升，从而使得活塞6移动找寻内外气压平衡的位置，当达到新的平衡位置时，位置传感器8检测活塞6上永磁体7的位置，且将信号发送给电路板9，最后由信号输出线10输出，从而测得当前的液压，由于利用气压平衡原理，取代了现有技术中利用膜片3自身的弹性变形，从而减少了对膜片3以及弹片的自身性能的依赖性，不仅使用寿命长而且检测精度高，当需要进行在线检测校正时，转动外壳11，使得开口12与测量口2错位，从而将外界的被检测流体介质隔绝，通过注水的方式保证外壳11与壳体1之间的间隙内保持恒定的水压，通过对水压的检测再与标准值对比形成差异值，再后续的检测中将检测值加上差异值后得到最终的标准检测值。

本实施例中优选的实施方式为，所述膜片3由硅胶制成。

为了提高密封效果，从而提高液压传感器的检测精度，所述活塞6的外周开设有若干安装槽，所述安装槽内设置有O型密封圈。

为了方便加工以及安装测量口2，所述壳体1的一侧设置有弹性卡扣，所述测量口2的端部设置有与所述弹性卡扣相配合的卡块，所述壳体1上具有压环，所述卡块上开设有压槽，所述压环与所述压槽相配合将所述膜片3的边缘部固定。

一种液压传感器的校正方法，

包括以下步骤：

S1：旋转外壳11使得外壳11上的开口12与测量口2错位将壳体与测量的流体介质隔离，打开进水接头13上的进水阀门，通过进水管14对外壳11与壳体1之间的间隙进行注水；

S2：注满水后，关闭进水阀门，壳体1与外壳11之间水压趋于恒定，位置传感器8将永磁体7的位置信号发送给电路板9，而后由电路板9将压力测量信号B通过信号输出线输送给控制芯片，控制芯片将测量信号B与其内存储的标准测量信号A进行对比得到增益信号C，增益信号C=标准测量信号A-测量信号B；

S3：转动外壳11使得开口12与测量口2对准，外部测量流体介质通过测量口对膜片3形成压力，位置传感器8检测此时永磁体7的位置信号，而后电路板9将压力测量信号D输送给控制芯片，控制芯片将压力测量信号D+增益信号C输出得到最终的压力检测值。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种液压传感器，其特征在于：包括具有空腔的壳体、转动设置于所述壳体外侧的外壳、沿着所述壳体的径向延伸开设于所述壳体一侧的测量口，所述外壳上开设有与所述测量口相对应的开口，所述测量口与所述壳体的空腔连接处设置有膜片，从所述测量口进入的液体作用于所述膜片的下方，所述膜片的上方设置有柔性气囊，所述柔性气囊的下表面与所述膜片的上表面相固定连接，所述柔性气囊的两侧面分别固定于所述壳体上，所述柔性气囊上开设有开口，所述开口处连接有气管的一端，所述气管的另一端为开口且与外界空气相连通，所述气管内沿其轴向滑动设置有活塞，所述活塞的外侧设置有永磁体，所述气管内设置有与所述永磁体相配合的位置传感器，所述气管的外侧设置有电路板，所述电路板固定设置于所述壳体的空腔内，所述电路板与所述位置传感器相电气连接，所述电路板上还连接有信号输出线，所述信号输出线伸出所述壳体，所述柔性气囊的内侧设置有保温层，所述外壳上部设置有进水接头，所述进水接头与进水管相连接，所述信号输出线与控制芯片相连接；

所述壳体的一侧设置有弹性卡扣，所述测量口的端部设置有与所述弹性卡扣相配合的卡块，所述壳体上具有压环，所述卡块上开设有压槽，所述压环与所述压槽相配合将所述膜片的边缘部固定。

2.如权利要求1所述的液压传感器，其特征在于：所述膜片由硅胶制成。

3.如权利要求1所述的液压传感器，其特征在于：所述活塞的外周开设有若干安装槽，所述安装槽内设置有O型密封圈。

4.如权利要求1所述的液压传感器的校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：旋转外壳使得外壳上的开口与测量口错位将壳体与测量的流体介质隔离，打开进水接头上的进水阀门，通过进水管对外壳与壳体之间的间隙进行注水；

S2：注满水后，关闭进水阀门，壳体与外壳之间水压趋于恒定，位置传感器将永磁体的位置信号发送给电路板，而后由电路板将压力测量信号B通过信号输出线输送给控制芯片，控制芯片将测量信号B与其内存储的标准测量信号A进行对比得到增益信号C，增益信号C=标准测量信号A-测量信号B；

S3：转动外壳使得开口与测量口对准，外部测量流体介质通过测量口对膜片形成压力，位置传感器检测此时永磁体的位置信号，而后电路板将压力测量信号D输送给控制芯片，控制芯片将压力测量信号D+增益信号C输出得到最终的压力检测值。