CN113757564A - 液压测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压测量装置，包括压力引出管、压力传感器、排气阀和容积可变的集气器；压力引出管的一端用于连通待测压管路，另一端连通于集气器，压力传感器安装于压力引出管；集气器设有排气孔，排气阀安装于排气孔。本发明提供的液压测量装置，通过设置压力引出管连通于集气器；集气器设有排气孔和排气阀，使管路中的气泡可以从集气器的排气孔排出，减少气泡对压力测量结果的影响。并且，通过集气器的容积可变，能够灵活改变共振腔的共振频率，使之避开液体管路中的压力信号扰动频率，进一步减少测量误差。

Description

液压测量装置

技术领域

本发明涉及测量仪器技术领域，尤其涉及一种液压测量装置。

背景技术

目前，在需要测量液体管路压力，但现场环境存在高温、强电磁干扰等因素，难以就近布置压力传感器时，常采用设置压力引出管引出压力信号，在较远处布置压力传感器，实现远距离压力测量的方法。这种方法的缺陷在于，管路内可能存在气泡，影响测量精度。

发明内容

本发明提供一种液压测量装置，用以解决现有技术中通过压力引出管远距离测量液体管路压力的测量精度不高的缺陷。

本发明提供一种液压测量装置，包括压力引出管、压力传感器、排气阀和容积可变的集气器；所述压力引出管的一端用于连通待测压管路，另一端连通于所述集气器，所述压力传感器安装于所述压力引出管；所述集气器设有排气孔，所述排气阀安装于所述排气孔。

根据本发明提供的液压测量装置，所述集气器包括集气器本体和活塞；所述活塞滑动安装于所述集气器本体，所述压力引出管连通于所述集气器本体。

根据本发明提供的液压测量装置，所述活塞设有主体部和橡胶部，所述排气孔设于所述主体部，所述橡胶部环套固定于所述主体部并抵接于所述集气器本体的内壁。

根据本发明提供的液压测量装置，所述主体部的外圈和所述橡胶部的内圈中的一个设有凹槽，一个设有凸起，所述凸起插设于所述凹槽。

根据本发明提供的液压测量装置，还包括驱动装置，所述驱动装置连接于所述活塞，所述驱动装置用于驱动所述活塞沿所述集气器本体滑动。

根据本发明提供的液压测量装置，还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器通信连接；所述控制器用于根据预设的所述压力传感器与所述待测压管路的高度差对所述压力传感器的压力数据进行校正。

根据本发明提供的液压测量装置，所述排气阀为电控阀，所述控制器与所述电控阀连接。

根据本发明提供的液压测量装置，还包括提示装置，所述提示装置与所述控制器连接，所述提示装置用于在所述压力传感器的压力数据的波动值大于或等于预设值时发出提示。

根据本发明提供的液压测量装置，还包括第一截止阀，所述第一截止阀安装于所述压力引出管。

本发明提供的液压测量装置，通过设置压力引出管连通于集气器，集气器设有排气孔和排气阀，使管路中的气泡可以从集气器的排气孔排出，减少气泡对压力测量结果的影响。并且，由于压力引出管与集气器连通的结构会构成一个共振腔，当液体管路中的压力信号扰动频率与共振腔共振频率接近会造成测量误差，通过设置集气器的容积可变，可以灵活调节共振腔的共振频率，使之避开液体管路中的压力信号扰动频率，进一步减少测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的液压测量装置具有第一容积时的结构示意图；

图2是本发明提供的液压测量装置具有第二容积时的结构示意图；

图3是图1所示出的液压测量装置在A-A处的细节示意图。

附图标记：

1：压力引出管； 2：集气器； 21：集气器本体；

22：活塞； 221：橡胶部； 222：主体部；

223：把手部 3：排气阀； 4：压力传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

下面结合图1-图3描述本发明的液压测量装置。

本发明实施例提供的液压测量装置包括压力引出管1、压力传感器4、排气阀3和容积可变的集气器2。压力引出管1的一端用于连通待测压管路，另一端连通于集气器2，压力传感器4安装于压力引出管1；集气器2设有排气孔(图中未示出)，排气阀3安装于排气孔。

其中，集气器2为具有一定腔体的壳体结构，其腔体容积可以改变。比如，集气器2一端设有活塞，通过滑动活塞改变集气器2的腔体容积；又比如，集气器2的侧壁可伸缩，通过伸缩改变侧壁高度改变集气器2腔体容积。集气器2设有通孔，通孔用于连通压力引出管1，从而收集压力引出管1引出的液体。集气器2还设有排气孔，排气孔安装有排气阀3，当排气阀3打开，集气器2的腔体与大气连通，液体可顺利流入腔体，气体从排气孔排出。

压力引出管1的一端连通于待测压管路，用于引出待测压管路中的液体，从而引出待测压管路中的压力信号。压力引出管1的另一端连通于集气器2的通孔，从而将液体排入集气器2。值得说明的是，集气器2应布置于水平高度高于压力引出管1的位置，并且集气器2设有排气孔的一端朝向高处。

压力传感器4安装于压力引出管1。比如，在一个实施例中，压力引出管1的一端连通于待测压管路，另一端设有两个分支，其中一个分支连通于集气器2，压力传感器4安装于另一个分支。在另一个实施例中，压力传感器4直接安装在压力引出管1内，液体流经压力传感器4而进入集气器2。可选的，压力传感器4为无线压力传感器。

本发明实施例提供的液压测量装置工作时，首先打开排气阀3，使集气器2与大气连通。待测压管路中的液体通过压力引出管1流入集气器2，将集气器2的腔体中的空气从排气孔挤出，液体中的部分气泡也上浮并从排气孔排出。液体充满集气器2的腔体后关闭排气阀3。此时，压力引出管1和集气器2组成一个密闭结构，其中少量气泡上浮至集气器2顶部。读取压力传感器4的压力数据，当压力数据波动较大时，通过拖动活塞或拉伸集气器2侧壁等方式，使集气器2的容积增大或减小，重新读取压力传感器4的压力数据，重复上述过程直至压力数据波动减小至可接受范围。

值得说明的是，在调节集气器2容积的过程中，由于待测压管路和液压测量装置内部的液压和大气压强存在差异，调节集气器2容积所需施加的外力可能不同。在液压和大气压强相差不大时，拖动活塞或拉伸集气器2侧壁比较容易实现，则在调节过程中不需要再次开启排气阀3。在液压和大气压强相差较大时，通过拖动活塞或拉伸集气器2侧壁等方式调节集气器2容积可能需要施加较大的外力，甚至难以实现，则在调节过程中开启排气阀3，待调节过程结束、液体再次充满集气器2后，再次关闭排气阀3，稳定后重新读取压力传感器4的压力数据。

由于集气器2的腔体和压力引出管1共同构成共振腔，具有一定的共振频率，当待测压管路的压力扰动频率与共振腔的共振频率接近时，会发生共振现象，导致压力传感器4的压力数据发生波动并造成较大误差，且共振频率与集气器2的腔体容积有关，因此，通过改变集气器2的腔体容积，能够改变共振腔的共振频率，使共振频率避开待测压管路的压力扰动频率，从而避免共振现象对压力传感器4的干扰，提高测量精度。另外，启动阶段液体中原本的气泡基本都从排气阀3排出，仅残余微量或运行过程中累计微量气体上浮聚集于集气器2的腔体上部。由此，集气器2能够减少管路中气体对压力传感器4的干扰，提高测量精度。

在上述实施例的基础上，在一些实施例中，集气器2包括集气器本体21和活塞22。活塞22滑动安装于集气器本体21，压力引出管1连通于集气器本体21。

具体的，如图1和图2所示，集气器本体21包括底壁和连接于底壁的侧壁，底壁和侧壁形成一端设有开口的筒状结构。活塞22滑动安装于集气器本体21的开口端，其边沿抵接于集气器本体21的侧壁内侧，从而封闭集气器本体21的开口端。集气器本体21的底壁或侧壁上设有通孔，以连通压力引出管1。具体的，集气器本体21可以为圆筒形、方筒形等多种形状，本发明对此不做限定。

可选的，在一个实施例中，集气器2的排气孔设于活塞22，用于与压力引出管1连通的通孔设于集气器本体21的底壁。在安装集气器2时，使集气器本体21的底壁朝向低处，集气器本体21的开口端朝向高处，从而活塞22相当于集气器本体21的顶盖，排气孔位于集气器2安装位的最高处。

在另一个实施例中，集气器2的排气孔设于集气器本体21的侧壁，用于与压力引出管1连通的通孔设于集气器本体21的底壁。在安装集气器2时，使集气器本体21的底壁和开口端水平放置，侧壁上设有的排气孔朝向高处，从而排气孔仍位于集气器2安装位的最高处。

可以理解的，排气孔和用于与压力引出管1连通的通孔的位置关系还可以有其它设置方式，只需保证集气器2安装后，排气孔位于安装位最高处即可。

另外，活塞22滑动安装于集气器本体21，用于改变集气器本体21的容积。具体的，如图1和图2所示，活塞22上设有把手部223，把手部223用于提供便于操作人员手动拖动活塞的施力点。通过把手部223推动或拉动活塞22沿侧壁高度方向移动，相当于改变集气器本体21的腔体的高度。把手部223为设于活塞22一侧并朝向集气器本体21外部的凸起，具体的，把手部223可以为柱形凸起或者球形凸起，又或者为柱形凸起顶部设有向径向延伸的边沿部，从而形成近似于“T”字型的凸起。

本发明实施例提供的液压测量装置通过滑动活塞22的方式改变集气器本体21的容积，其滑动容易实现，对容积的改变容易控制。

在上述实施例的基础上，可选的，如图3所示，活塞22设有主体部222和橡胶部221。橡胶部221环套固定于主体部222并抵接于集气器本体21的内壁。

比如，在一个实施例中，集气器本体21为圆筒形，橡胶部221为圆环形橡胶圈，主体部222为硬质圆盘。橡胶部221套于主体部222，其内圈与主体部222的外圈接触，其外圈与集气器本体21的内壁接触。把手部223设于主体部222，通过把手部223推拉活塞22时，可以对把手部223施加竖直方向上的力，从而橡胶部221沿集气器本体21侧壁高度方向直线移动；还可以旋转推拉把手部223，使橡胶部221沿集气器本体21侧壁高度方向螺旋上升或下降。

在另一个实施例中，集气器本体21为方筒形，橡胶部221为方环形橡胶圈，主体部222为硬质方盘，橡胶部221套于主体部222并抵接于集气器本体21内壁。把手部223设于主体部222，对把手部223施加竖直方向上的力，使橡胶部221沿集气器本体21侧壁高度方向移动。

可选的，集气器2的排气孔设于主体部222。

可选的，橡胶部221被集气器本体21的内壁和主体部222挤压，从而确保活塞22密封集气器本体21。

通过设置橡胶部221，使活塞22与集气器本体21密封安装，提高气密性。

可选的，在一些实施例中，橡胶部221通过胶粘固定于主体部222；在另一些实施例中，主体部222的外圈和橡胶部221的内圈中的一个设有凹槽，一个设有凸起，凸起插设于凹槽，从而两者固定连接。可选的，凹槽与凸起为过盈配合。

比如，在一个实施例中，主体部222的外圈厚度面上设有沿主体部222周向延伸的凹槽环，橡胶部221的内圈厚度面上设有对应的凸起环，橡胶部221的凸起环插设于主体部222的凹槽环，且过盈配合而受到槽壁的挤压。在另一个实施例中，主体部222的外圈厚度面上设有沿主体部222周向延伸的凸起环，橡胶部221的内圈厚度面上设有对应的凹槽环，主体部222的凸起环插设于橡胶部221的凹槽环，且过盈配合而受到槽壁的挤压。

当活塞22沿直线滑动时，对于胶粘固定的橡胶部221和主体部222，其接触面有分离的趋势，而对于通过凹槽和凸起插设固定的橡胶部221和主体部222，凸起的侧面抵接于凹槽的槽壁，使两者接触更紧固。

在上述实施例的基础上，可选的，液压测量装置还包括驱动装置(图中未示出)，驱动装置连接于活塞22，驱动装置用于驱动活塞22沿集气器本体21滑动。其中，驱动装置可以为直线电机、液压驱动装置或气压驱动装置等。驱动装置的驱动端固定连接于把手部223。

可选的，排气阀3为电控阀。若液压和大气压相差较大而使活塞22难以在排气阀3关闭的状态下被拖动，则控制排气阀3在活塞22被拖动的过程中开启，在拖动结束后关闭。若液压和大气压相差较小，在液压测量装置开始工作，液体第一次充满集气器2后，控制排气阀3常闭即可。

在上述实施例的基础上，可选的，液压测量装置还包括控制器。控制器与压力传感器4通信连接。控制器用于根据预设的压力传感器4与待测压管路的高度差对压力传感器4的压力数据进行校正。

可选的，压力传感器4为无线压力传感器，其压力数据通过无线传输至控制器。

可以理解，由于压力传感器4与待测压管路可能存在高度差，压力传感器4测量的压力数据并不直接等于待测压管路中的液压。在确定液压测量装置的安装位置时，预先确定压力传感器4和待测压管路的高度差，控制器获取压力传感器4的压力数据后，根据已知的高度差对压力数据进行校正，从而获得准确的待测压管路的压力数据。

在上述实施例的基础上，可选的，在一个实施例中，排气阀3为电控阀，控制器和电控阀连接，通过控制器控制电控阀的开闭。

可选的，在另一个实施例中，液压测量装置还包括驱动装置，驱动装置与把手部223连接，驱动装置与控制器连接，在控制器的控制下，驱动装置用于驱动活塞22沿集气器本体21滑动。比如，驱动装置为直线电机，直线电机的驱动端与把手部223固定连接，控制器根据预设程序或者工作人员输入的控制命令控制直线电机的驱动端运动，从而控制活塞22滑动。

可选的，在又一个实施例中，液压测量装置的排气阀3为电控阀，液压测量装置还包括驱动装置，驱动装置的驱动端与把手部223固定连接。驱动装置和电控阀均与控制器连接，控制器根据预设程序或工作人员的输入命令控制驱动装置和电控阀。比如，控制器控制排气阀3开启，待液体充满集气器本体21后控制排气阀3关闭，在获取的压力传感器4的压力数据波动超过一定范围时控制，控制驱动装置运行，从而驱动装置的驱动端带动活塞22滑动一定距离。若压力传感器4的压力数据与大气压的差值超过预设值，在控制器控制驱动装置带动活塞22运动的同时，还控制排气阀3开启，在活塞22停止运动且液体再次充满集气器本体21后，控制器控制排气阀3再次关闭。

可选的，在另一些实施例中，液压测量装置还包括提示装置，提示装置与控制器连接。提示装置用于在压力传感器4的压力数据波动值大于或等于预设值时发出提示。比如，提示装置为显示屏，显示屏上显示控制器经校正后得到的压力数据，并在压力数据波动超过预设值时显示相关文字信息，从而提醒工作人员手动调节活塞22。又或者，提示装置为警报器，在压力数据波动超过预设值时发出警报声，从而提示工作人员手动调节活塞22。

在上述实施例的基础上，可选的，液压测量装置还包括第一截止阀(图中未示出)，第一截止阀安装于压力引出管1，用于控制压力引出管1和待测压管路之间的通断。在液压测量装置完成测压工作后，关闭第一截止阀，然后进行液压测量装置的拆除或排液，以避免拆除或排液过程中待测压管路的液体大量泄漏。另外，在通过活塞22调节集气器本体21容积时，若排气阀3处于开启状态，可以通过调节第一截止阀的开度，形成节流效果，降低集气器内压力与大气压之间的差值，避免液体从排气阀3喷射而出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种液压测量装置，其特征在于，包括：压力引出管、压力传感器、排气阀和容积可变的集气器；

所述压力引出管的一端用于连通待测压管路，另一端连通于所述集气器，所述压力传感器安装于所述压力引出管；

所述集气器设有排气孔，所述排气阀安装于所述排气孔。

2.根据权利要求1所述的液压测量装置，其特征在于，所述集气器包括集气器本体和活塞；

所述活塞滑动安装于所述集气器本体，所述压力引出管连通于所述集气器本体。

3.根据权利要求2所述的液压测量装置，其特征在于，所述活塞设有主体部和橡胶部，所述橡胶部环套固定于所述主体部并抵接于所述集气器本体的内壁。

4.根据权利要求3所述的液压测量装置，其特征在于，所述主体部的外圈和所述橡胶部的内圈中的一个设有凹槽，一个设有凸起，所述凸起插设于所述凹槽。

5.根据权利要求2所述的液压测量装置，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置连接于所述活塞，所述驱动装置用于驱动所述活塞沿所述集气器本体滑动。

6.根据权利要求1所述的液压测量装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器通信连接；

所述控制器用于根据预设的所述压力传感器与所述待测压管路的高度差对所述压力传感器的压力数据进行校正。

7.根据权利要求6所述的液压测量装置，其特征在于，所述排气阀为电控阀，所述控制器与所述电控阀连接。

8.根据权利要求6所述的液压测量装置，其特征在于，还包括提示装置，所述提示装置与所述控制器连接，所述提示装置用于在所述压力传感器的压力数据的波动值大于或等于预设值时发出提示。

9.根据权利要求1所述的液压测量装置，其特征在于，还包括第一截止阀，所述第一截止阀安装于所述压力引出管。

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