CN203857991U - 一种磁致伸缩位移传感流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁致伸缩位移传感流量计，包括传感器电子仓，过渡接头，槽盖，溢流槽，计量桶，阀块，阻尼垫圈，直通接头，测量波导管，磁环浮筒，本实用新型通过利用泄漏油液面的变化带动磁环浮筒上下移动，引起磁致伸缩材料的磁致伸缩效应，使测量波导管产生弹性变形并由此而产生一个向两侧扩展的机械波，该机械波被与测量波导管上端连接的传感器电子仓接收，并转换为电信号，经过比较和转换计算出泄漏油的容积流量，由于磁致伸缩效应其磁致伸缩性不随时间变化，因而应用本实用新型具有稳定性好，可靠性高,响应速度快，分辨精度高，非接触测量，无磨损，寿命长等特点，而且特别适合微小流量的测量。

Description

一种磁致伸缩位移传感流量计

技术领域

本实用新型涉及一种流量检测器具，尤其涉及一种响应速度快、分辨精度高、非接触测量、无磨损、使用寿命长的用于微小流量测量的流量计。

背景技术

在液压工程中，微小流量的测量一直是困扰液压行业的技术难题。虽然国内外不断有新颖的精密流量测量测试元器件问世，但是，其使用过程直接接触性的测量对使用介质有严格的污染度控制要求。介质的任何污染都会造成流量计的计量误差或失效，使用寿命短，维护成本高，特别在液压元件出厂试验中，液压元件的内泄漏量作为必试指标，当内泄漏考核指标在毫升计时微小流量的计量就成为工厂的难题，通常就用人工目测观察油液滴数进行计量，耗时费力，无法实现自动控制，这些问题促使人们不断探索改进元件试验过程的内泄漏自动检测计量仪器及试验方法。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种响应速度快、分辨精度高、非接触测量、无磨损、使用寿命长的用于微小流量测量的流量计。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种磁致伸缩位移传感流量计，包括传感器电子仓，过渡接头，槽盖，溢流槽，计量桶，阀块，阻尼垫圈，直通接头，测量波导管，磁环浮筒，所述测量波导管为圆形磁致伸缩材料，内部装有铜导线，所述测量波导管的下端与所述阻尼垫圈相连，所述测量波导管的上端与所述传感器电子仓相连，所述磁环浮筒可自由移动地套装在所述测量波导管上，同时所述测量波导管通过所述阻尼垫圈安装在所述阀块中央的安装孔内，在所述磁环浮筒和所述测量波导管的外侧套装有所述计量桶，在所述计量桶的外侧套装有所述溢流槽，所述溢流槽和计量桶的下端安装在阀块上，而所述溢流槽、计量桶和测量波导管的上端安装在所述槽盖上，所述传感器电子仓也通过所述过渡接头安装在槽盖上，在所述槽盖上开有与外界连通的通气孔。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述阀块上设置有计量油入口，计量油出口，入口节流孔，计量桶入口节流孔，中央安装孔、溢流槽孔，其中所述计量油入口，入口节流孔和中央安装孔位于所述阀块的中央，且同轴依次连通，所述计量桶入口节流孔均布在所述中央安装孔下部的台阶面上，所述计量油出口位于阀块的侧面，且与所述中央安装孔贯通，而所述溢流槽孔位于所述阀块的上表面，且与所述计量油出口相互贯通。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述测量波导管材料为不锈钢材料。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述计量桶入口节流孔设置有3-12个。

在本实用新型的一个优选实施例子中，在所述溢流槽与计量桶之间的环隙内还设置有溢流管，所述溢流管安装在阀块的所述溢流槽孔中。

在本实用新型的一个优选实施例子中，在所述计量桶的上端还设置有防溢罩。

在本实用新型的一个优选实施例子中，在所述计量桶的上部圆周壁上开有溢流孔。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述溢流槽通过螺钉安装在所述阀块上。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述溢流槽，计量桶与所述阀块之间分别安装密封圈。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述阀块上还安装有电磁阀，所述电磁阀两位两通电磁阀，且所述电磁阀一个端口与计量油出口连接。

在本实用新型的一个优选实施例子中，所述电磁阀内的常断通路的入口和出口安装有导通方向相反的单向阀。

一种利用上述的磁致伸缩位移传感流量计进行流量测量的方法，具体方法包括如下步骤：

（1）、将被试阀泄漏油入口连接到一个单向阀的入口端，而单向阀的出口端与所述阀块上的计量油入口和所述电磁阀的一个端口通过管道相连，而所述计量油出口与所述电磁阀的另一个端口相连后与油箱相连通；

（2）启动与被试阀连接的油泵,被试阀的泄漏油流经单向阀后再流经入口节流孔和计量桶入口节流孔进入计量桶；

（3）磁环浮筒随着计量桶内的液面升高而升高，磁环浮筒中的环形磁铁的运动与测量波导管内的磁场叠加产生磁致伸缩作用，使测量波导管产生弹性变形并由此而产生一个向两侧扩展的机械波，该机械波被与测量波导管上端连接的传感器电子仓接收，并转换为电信号；

（4）通过测量电信号的传输时间，即可精度确定波产生地点到传感器电子仓的时间，从而确定磁环浮筒随液面升降的距离，通过距离乘以计量桶和测量波导管之间的截面积，精确测得进入计量桶的容积流量。

（5）当需要初始置零时，将被试元件的泄漏油入口与本实用新型的计量油入口连接，启动油泵，泄漏油液经阀块上的计量油入口、入口节流孔和计量桶入口节流孔流入计量桶，当计量桶中的油液装满时，油液经计量桶上部的溢流孔自动溢出至溢流槽，溢出的油液达到溢流管高度时，泄漏油液经溢流管流回油箱，每次测量前，关闭油泵，打开电磁阀，计量桶内的油液经电磁阀与溢流槽沟通，计量桶内的油液经电磁阀流入溢流槽，溢流槽的油液经溢流管流回油箱，液位自由降至溢流管液面高度止，磁环浮筒在计量桶内的高度处于测量的初始位置，此液面高度可作为测量起点，并将记录仪的电位显示设置为零位。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和积极效果具体表现在以下方面：本实用新型通过利用泄漏油液面的变化带动磁环浮筒上下移动，引起磁致伸缩材料的磁致伸缩效应，使测量波导管产生弹性变形并由此而产生一个向两侧扩展的机械波，该机械波被与测量波导管上端连接的传感器电子仓接收，并转换为电信号，经过比较和转换计算出泄漏油的容积流量，由于磁致伸缩效应其磁致伸缩性不随时间变化，因而应用本实用新型及其方法进行流量测量稳定性好，可靠性高；在测量过程中，可自动截取线性测量信号中的一段Δt并置零，消除启动阶段与关闭阶段的脉动，响应速度快、分辨精度高；而在测量过程中，只有测量桶、测量波导管、磁环浮筒与测量液接触，磁环浮筒与测量波导管之间几乎无摩擦，整个测量计使用寿命长，并且测量桶、测量波导管之间为相对密闭的空间，因而本实用新型适合在恶劣环境使用，抗污染能力强；本实用新型还设置溢流管可以保持计量桶内留存与溢流槽的液面高度一致，避开测量波导管末端的死区，保证磁环浮筒处于测量的有效行程区域，也便于测量前的置零；在阀体上设置有入口节流孔，计量桶入口节流孔能有效减少泄漏油进入测量桶后引起的扰动，提高测量的精度。

附图说明

图1为本实用新型磁致伸缩位移传感流量计的正视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的阀块俯视图。

图4为本实用新型的阀块正视图。

图5为图3中的A-A剖视图。

图6为图5中I处的局部放大视图。

图7为图3中的B-B剖视图。

图8为应用本实用新型进行流量测量的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1-图7所示,一种磁致伸缩位移传感流量计，包括传感器电子仓1，过渡接头2，槽盖3，溢流槽5，计量桶6，阀块8，阻尼垫圈9，直通接头10，测量波导管11，磁环浮筒12，其特征在于：测量波导管11为圆形磁致伸缩材料，内部装有铜导线，测量波导管11的下端与阻尼垫圈9相连，测量波导管11的上端与传感器电子仓1相连，磁环浮筒12可自由移动地套装在测量波导管11上，同时测量波导管11通过阻尼垫圈9安装在阀块8中央的安装孔内，在磁环浮筒12和测量波导管11的外侧套装有计量桶6，在计量桶6的外侧套装有溢流槽5，溢流槽5和计量桶6的下端安装在阀块8上，而溢流槽5、计量桶6和测量波导管11的上端安装在槽盖3上，传感器电子仓1也通过过渡接头2安装在槽盖3上，在槽盖3上开有与外界连通的通气孔。

如图3-7所示，阀块8上设置有计量油入口81，计量油出口82，入口节流孔83，计量桶入口节流孔84，中央安装孔85、溢流槽孔86，其中计量油入口81，入口节流孔83和中央安装孔85位于阀块8的中央，且同轴依次连通，计量桶入口节流孔84均布在中央安装孔下部的台阶面上，计量桶入口节流孔84设置有3-12个。计量油出口82位于阀块8的侧面，且与中央安装孔85贯通，而溢流槽孔86位于阀块8的上表面，且与计量油出口82相互贯通。

其中，在具体的实施过程中，测量波导管11材料为不锈钢材料，也可以为其它材料，在溢流槽5与计量桶6之间的环隙内还设置有溢流管7，溢流管7安装在阀块8的溢流槽孔86中。

在计量桶6的上端还设置有防溢罩4，在其上部圆周壁上开有溢流孔，当计量桶6内的泄漏油满时，泄漏油可以从溢流孔溢流至溢流槽5中，。溢流槽5通过螺钉14安装在阀块8上，在溢流槽5，计量桶6与阀块8之间分别安装密封圈。

阀块8上还安装有电磁阀15，电磁阀15两位两通电磁阀，且电磁阀15一个端口与计量油出口82连接，电磁阀15内的常断通路的入口和出口安装有导通方向相反的单向阀。

一种利用上述磁致伸缩位移传感流量计进行流量测量的方法，包括如下步骤：

1）如图8所示，将被试阀泄漏油入口连接到一个单向阀16的入口端，而单向阀16的出口端与阀块8上的计量油入口81和电磁阀15的一个端口通过管道相连，而计量油出口82与电磁阀15的另一个端口相连后与油箱17相连通；

2）启动与被试阀连接的油泵,被试阀的泄漏油流经单向阀后再流经入口节流孔83和计量桶入口节流孔84进入计量桶6；

3）磁环浮筒12随着计量桶6内的液面升高而升高，磁环浮筒12中的环形磁铁的运动与测量波导管11内的磁场叠加产生磁致伸缩作用，使测量波导管11产生弹性变形并由此而产生一个向两侧扩展的机械波，该机械波被与测量波导管11上端连接的传感器电子仓1接收，并转换为电信号；

4）通过测量电信号的传输时间，即可精度确定波产生地点到传感器电子仓1的时间，从而确定磁环浮筒12随液面升降的距离，通过距离乘以计量桶6和测量波导管11之间的截面积，精确测得进入计量桶的容积流量。

5）当需要初始置零时，将被试元件的泄漏油入口与本实用新型的计量油入口81连接，启动油泵，泄漏油液经阀块8上的计量油入口81、入口节流孔83和计量桶入口节流孔84流入计量桶6，当计量桶6中的油液装满时，油液经计量桶6上部的溢流孔自动溢出至溢流槽5，溢出的油液达到溢流管7高度时，泄漏油液经溢流管7流回油箱，每次测量前，关闭油泵，打开电磁阀15，计量桶6内的油液经电磁阀15与溢流槽5沟通，计量桶6内的油液经电磁阀15流入溢流槽5，溢流槽5的油液经溢流管7流回油箱，液位自由降至溢流管7液面高度止，磁环浮筒12在计量桶内的高度处于测量的初始位置，此液面高度可作为测量起点，并将记录仪的电位显示设置为零位。

本实用新型通过利用泄漏油液面的变化带动磁环浮筒上下移动，引起磁致伸缩材料的磁致伸缩效应，使测量波导管产生弹性变形并由此而产生一个向两侧扩展的机械波，该机械波被与测量波导管上端连接的传感器电子仓接收，并转换为电信号，经过比较和转换计算出泄漏油的容积流量，由于磁致伸缩效应其磁致伸缩性不随时间变化，因而应用本实用新型及其方法进行流量测量稳定性好，可靠性高；在测量过程中，可自动截取线性测量信号中的一段Δt并置零，消除启动阶段与关闭阶段的脉动，响应速度快、分辨精度高；而在测量过程中，只有测量桶、测量波导管、磁环浮筒与测量液接触，磁环浮筒与测量波导管之间几乎无摩擦，整个测量计使用寿命长，并且测量桶、测量波导管之间为相对密闭的空间，因而本实用新型适合在恶劣环境使用，抗污染能力强；本实用新型还设置溢流管可以保持计量桶内留存与溢流槽的液面高度一致，避开测量波导管末端的死区，保证磁环浮筒处于测量的有效行程区域，也便于测量前的置零；在阀体上设置有入口节流孔，计量桶入口节流孔能有效减少泄漏油进入测量桶后引起的扰动，提高测量的精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种磁致伸缩位移传感流量计，包括传感器电子仓（1），过渡接头（2），槽盖（3），溢流槽（5），计量桶（6），阀块（8），阻尼垫圈（9），直通接头（10），测量波导管（11），磁环浮筒（12），其特征在于：所述测量波导管（11）为圆形磁致伸缩材料，内部装有铜导线，所述测量波导管（11）的下端与所述阻尼垫圈（9）相连，所述测量波导管（11）的上端与所述传感器电子仓（1）相连，所述磁环浮筒（12）可自由移动地套装在所述测量波导管（11）上，同时所述测量波导管（11）通过所述阻尼垫圈（9）安装在所述阀块（8）中央的安装孔内，在所述磁环浮筒（12）和所述测量波导管（11）的外侧套装有所述计量桶（6），在所述计量桶（6）的外侧套装有所述溢流槽（5），所述溢流槽（5）和计量桶（6）的下端安装在阀块（8）上，而所述溢流槽（5）、计量桶（6）和测量波导管（11）的上端安装在所述槽盖（3）上，所述传感器电子仓（1）也通过所述过渡接头（2）安装在槽盖（3）上，在所述槽盖（3）上开有与外界连通的通气孔。

2.根据权利要求1所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述阀块（8）上设置有计量油入口（81），计量油出口（82），入口节流孔（83），计量桶入口节流孔（84），中央安装孔（85）、溢流槽孔（86），其中所述计量油入口（81），入口节流孔（83）和中央安装孔（85）位于所述阀块（8）的中央，且同轴依次连通，所述计量桶入口节流孔（84）均布在所述中央安装孔下部的台阶面上，所述计量油出口（82）位于阀块（8）的侧面，且与所述中央安装孔（85）贯通，而所述溢流槽孔（86）位于所述阀块（8）的上表面，且与所述计量油出口（82）相互贯通。

3.根据权利要求1所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述测量波导管（11）材料为不锈钢材料。

4.根据权利要求2所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述计量桶入口节流孔（84）设置有3-12个。

5.根据权利要求2所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：在所述溢流槽（5）与计量桶（6）之间的环隙内还设置有溢流管（7），所述溢流管（7）安装在阀块（8）的所述溢流槽孔（86）中。

6.根据权利要求5所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：在所述计量桶（6）的上端还设置有防溢罩（4）。

7.根据权利要求5所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：在所述计量桶（6）的上部圆周壁上开有溢流孔。

8.根据权利要求5所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述溢流槽（5）通过螺钉（14）安装在所述阀块（8）上。

9.根据权利要求5所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述溢流槽（5），计量桶（6）与所述阀块（8）之间分别安装密封圈。

10.根据权利要求5所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述阀块（8）上还安装有电磁阀（15），所述电磁阀（15）两位两通电磁阀，且所述电磁阀（15）一个端口与计量油出口（82）连接。

11.根据权利要求10所述的磁致伸缩位移传感流量计，其特征在于：所述电磁阀（15）内的常断通路的入口和出口安装有导通方向相反的单向阀。