CN201615815U - 液压橡胶油管的压力不解体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压橡胶油管的压力不解体检测装置，包括，电源电路单元，还包括传感器单元，信号处理与放大单元，CPU处理器和显示电路单元，传感器单元通过信号处理和放大单元，与CPU处理器相互电连接，CPU处理器的输出信号与显示电路单元连接，电源电路单元为各电路单元提供电力。有益效果是：通过在液压橡胶油管的外壁粘贴应变片传感器，结合信号处理与放大电路，可以不解体地测量橡胶管道中的液压油的压力值，避免造成液压系统的液压油的泄漏，并且，不会给液压系统造成污染，清洁、环保。

Description

液压橡胶油管的压力不解体检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种压力检测装置。特别是涉及一种液压橡胶油管的压力不解体检测装置。

背景技术

在一些大型机械设备中，大量采用液压控制装置，这种液压控制装置依靠液压管道，通过驱动一定压力的液压油来控制机械装置进行工作。长期使用后，液压系统容易出现故障。为了监测液压系统的工作状态，分析、排除故障原因，需要直接测量液压系统内液压油的压力值，如果采用拆卸液压系统管道的方法，或者，安装普通压力传感器等方式，容易造成液压系统的液压油的泄漏，并且，不可避免地会给液压系统造成污染。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种不解体测量液压橡胶油管压力的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：液压橡胶油管的压力不解体检测装置，包括，电源电路单元，还包括传感器单元，信号处理与放大单元，CPU处理器和显示电路单元，所述传感器单元通过所述信号处理和放大单元，与所述CPU处理器相互电连接，所述CPU处理器的输出信号与所述显示电路单元连接，所述电源电路单元为所述各电路单元提供电力。

所述传感器单元的传感器采用粘贴式应变片传感器，所述粘贴式应变片传感器的数量为1至2片，所述粘贴式应变片传感器设置在被测量液压橡胶油管测量点的外周壁上。

当安装所述粘贴式应变片传感器的数量为2片时，所述粘贴式应变片传感器以被测量液压橡胶油管测量点的横截面为中心，对称设置在被测量液压橡胶油管外周壁上。

所述粘贴式应变片传感器的长度为被测量液压橡胶油管外壁横截面周长的1/4至1/3。

对于单粘贴式应变片传感器测量电路，所述信号处理采用电桥电路对粘贴式应变片传感器的信号进行检测，或者，采用为粘贴式应变片传感器电路提供恒流电源；对于双粘贴式应变片传感器测量电路，所述信号处理电路采用桥式电路进行信号处理，信号放大单元采用差动放大电路或仪表放大器进行信号放大。

本实用新型的有益效果是：通过在液压橡胶油管的外壁粘贴应变片传感器，结合信号处理与放大电路，可以不解体地测量橡胶管道中的液压油的压力值，避免造成液压系统的液压油的泄漏，并且，不会给液压系统造成污染，清洁、环保。

附图说明

图1是液压橡胶油管的压力不解体检测装置的组成方框图；

图2a、图2b是粘贴式应变片传感器设置示意图；

图3a、图3b是采用单粘贴式应变片传感器测量电路原理图；

图4是采用双粘贴式应变片传感器的测量电路原理图；

图5是采用双粘贴式应变片传感器的测量与放大电路原理图。

图中：

T：液压管道              O：被测量的液压管道内的液压油

R：液压管道的内径

L₁：粘贴式应变片1传感器  L₂：粘贴式应变片2传感器

R_X1：粘贴式应变片传感器L1的电阻值

R_X2：粘贴式应变片传感器L2的电阻值

L：粘贴式应变片传感器的长度

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。

图1是本实用新型装置的组成方框图，如图1所示，本实用新型装置液压橡胶油管的压力不解体检测装置，包括，电源电路单元，传感器单元，信号处理与放大单元，CPU处理器和显示电路单元，传感器单元通过信号处理与放大单元与CPU处理器相互电连接，CPU处理器的输出信号与显示电路单元连接，电源电路单元为各电路单元提供电力。

图2a、图2b是本实用新型装置的粘贴式应变片传感器设置示意图；如图2a、图2b所示，为了测量液压管道T内的液压油O的压力，采用测量橡胶液压管道T的变形来间接测量橡胶油管内液压油的压力值。

如图2a所示，在液压管道T测量点的横截面上，沿横截面方向粘贴长度为L的粘贴式应变片传感器，当液压管道T内的液压油压力增加时，液压油会压迫液压管道T的内壁，使液压管道T膨胀，液压管道T的内径R增加，从而，导致粘贴在液压管道T表面的粘贴式应变片传感器的长度L被拉长，使得粘贴式应变片传感器的电阻值R_X1或R_X2发生变化，通过信号处理与放大单元电路将粘贴式应变片传感器的电阻的变化转换为电压信号，实现了对液压系统的不解体测量。

如图2b所示，粘贴式应变片传感器以被测量液压橡胶油管测量点的横截面为中心，对称设置在被测量液压橡胶油管外周壁上，粘贴式应变片传感器的长度L为被测量液压橡胶油管外壁横截面周长的1/4至1/3。当液压橡胶油管内的油压增加时，2片粘贴式应变片传感器的长度L同时被拉长，这样，通过信号处理与放大单元电路，测量2片粘贴式应变片传感器的电阻R_X1、R_X2变化，进一步可以测量液压橡胶油管内部的压力值。

比较图2a所示的技术方案和图2b所示的技术方案，图2b所示的技术方案的测量精度提高了近一倍。

图3a、图3b是本实用新型装置采用单粘贴式应变片传感器测量电路原理图；如图3a、图3b所示，当采用1个粘贴式应变片传感器L1测量电路时，可用两种方案测量电阻R_X1的变化值。一种是采用电桥电路将电阻R_X1的变化值转化为电压的变化值，输出电压与电阻变化值的关系如式(1)；另一种是给粘贴式应变片传感器提供恒流源。当粘贴式应变片传感器的电阻R_X1发生变化时，其两端输出的电压也将发生变化，如式(2)所示。

$U_o=0.5U-\frac{R_{x1}}{R_1+R_{x1}}U---\left(1\right)$

U_o＝I_iR_x1                   (2)

图4是本实用新型装置采用双粘贴式应变片传感器的测量电路原理图；如图4所示，对于采用双粘贴式应变片传感器测量电路，信号处理电路与信号放大电路，可以分别采用桥式电路进行信号处理，差动放大电路进行信号放大。采用对称电桥电路时，将双粘贴式应变片传感器的电阻R_X1、R_X2变化，累计转化为电压值的变化，此时，输出电压与粘贴式应变片传感器电阻值R_X1、R_X2之间的对应关系如式(3)所示。

$U_o=(\frac{R_{x1}}{R_{x1}+R_1}-\frac{R_1}{R_{x1}+R_1})U---\left(3\right)$

由于一般情况下，粘贴式应变片传感器长度L的相对变化率较小，导致其输出的电压信号也较低，为了便于提取压力信号，需要对信号进行放大。在信号处理单元电路中，由于采用了电桥和恒流源电路，会产生共模信号，因此，在放大信号时，需要采用具有高共模抑制比的差分电路或仪表放大器进行放大才能提取出理想的信号。

图5是本实用新型装置采用双粘贴式应变片传感器的测量与放大电路原理图，如图5所示，对于采用双粘贴式应变片传感器测量电路，可以采用桥式电路进行信号处理，从AB两点输出的信号采用差动放大电路，或者，采用仪表放大器电路进行放大，现以选用仪表放大器集成电路AD623进行放大，通过改变电路中的电阻R_G来调整放大倍数。

值得指出的是，本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本实用新型的基本技术构思，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种液压橡胶油管的压力不解体检测装置，包括，电源电路单元，其特征在于，还包括传感器单元，信号处理与放大单元，CPU处理器和显示电路单元，所述传感器单元通过所述信号处理和放大单元，与所述CPU处理器相互电连接，所述CPU处理器的输出信号与所述显示电路单元连接，所述电源电路单元为所述各电路单元提供电力。

2.根据权利要求1所述的液压橡胶油管的压力不解体检测装置，其特征在于，所述传感器单元的传感器采用粘贴式应变片传感器，所述粘贴式应变片传感器的数量为1至2片，所述粘贴式应变片传感器设置在被测量液压橡胶油管测量点的外周壁上。

3.根据权利要求2所述的液压橡胶油管的压力不解体检测装置，其特征在于，当安装所述粘贴式应变片传感器的数量为2片时，所述粘贴式应变片传感器以被测量液压橡胶油管测量点的横截面为中心，对称设置在被测量液压橡胶油管外周壁上。

4.根据权利要求2或3所述的液压橡胶油管的压力不解体检测装置，其特征在于，所述粘贴式应变片传感器的长度为被测量液压橡胶油管外壁横截面周长的1/4至1/3。

5.根据权利要求2所述的液压橡胶油管的压力不解体检测装置，其特征在于，对于单粘贴式应变片传感器测量电路，所述信号处理采用电桥电路对粘贴式应变片传感器的信号进行检测，或者，采用为粘贴式应变片传感器电路提供恒流电源；对于双粘贴式应变片传感器测量电路，所述信号处理电路采用桥式电路进行信号处理，信号放大单元采用差动放大电路或仪表放大器进行信号放大。

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