CN212583924U - 隔膜破裂监测装置及包括其的隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔膜破裂监测装置及包括其的隔膜泵。隔膜破裂监测装置包括具有中空腔的泵头、隔膜组件和传感器，隔膜组件包括两个隔膜、以及中间环，两个隔膜之间的间隙构成中间腔，中间环开设有连通槽，中间腔与传感器通过连通槽相连通，传感器通过连通槽与中间腔相连通，实现对隔膜破裂实现监测。由于仅需在中间环上开设连通槽，因此中间环设置得较薄也可以满足连通槽的加工，中间环可以较薄，缩小两个隔膜间的距离，隔膜工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜的可靠性和寿命，且在中间环上加工连通槽的难度小，效率高，有利于降低隔膜泵的成本。隔膜泵通过设置有上述隔膜破裂监测装置，能够提高隔膜的寿命，降低隔膜泵的成本。

Description

隔膜破裂监测装置及包括其的隔膜泵

技术领域

本实用新型涉及隔膜泵领域，特别涉及一种隔膜破裂监测装置及包括其的隔膜泵。

背景技术

隔膜计量泵用于输送工艺流体，其原理是利用隔膜分隔开工艺流体和液压油，柱塞或其他驱动装置通过驱动液压油从而驱动隔膜往复摆动，实现工艺流体的吸入和排出，完成流体的定量输送。隔膜泵的隔膜破裂会造成物料外溢事故，特别是一些隔膜泵输送的是有毒有害的流体，后果更加严重。为防止因隔膜破裂而导致物料泄漏到外界环境中，隔膜泵会设置有隔膜破裂监测装置。

隔膜泵破裂的监测方法有很多，图1所示为现有技术一种常见的监测装置的结构示意图。泵头2′中设有中间环3′，工艺流体侧隔膜1′和液压油侧隔膜6′位于中间环3′的两侧，工艺流体侧隔膜1′和液压油侧隔膜6′之间的空隙构成中间腔5′，中间环3′开设有连通孔31′，连通孔31′的一端与中间腔5′相连通、另一端与压力表4′相连通。在隔膜泵工作时，工艺流体侧隔膜1′和液压油侧隔膜6′一起往复变形运动，如果某一隔膜发生破裂，泄漏的液体就会进入中间腔5′，由于压力表4′通过连通孔31′与中间腔5′连通，因此压力表4′能够检测到中间腔5′压力异常，从而实现对隔膜破裂的监测。但是，由于中间环3′需要加工连通孔31′，因此中间环3′的厚度需要设置得较厚(5mm左右)，这使得隔膜在工作时的变形量较大，容易破裂，而且中间环3′的加工难度大，特别是连通孔31′为小直径深孔，不容易加工，导致隔膜泵成本较高。若增加连通孔31′的直径，则隔膜容易挤到连通孔31′中，造成连通孔31′堵塞。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种隔膜破裂监测装置及包括其的隔膜泵。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种隔膜破裂监测装置，其包括具有中空腔的泵头、以及隔膜组件，所述隔膜组件将所述中空腔分隔为两个独立的腔体，所述隔膜组件包括两个隔膜、以及位于两个所述隔膜之间的中间环，两个所述隔膜之间的间隙构成中间腔，其特点在于，所述隔膜破裂监测装置还包括传感器，所述中间环开设有连通槽，所述中间腔与所述传感器通过所述连通槽相连通，以使得所述传感器监测所述隔膜是否破裂。

在本方案中，传感器通过连通槽能够与中间腔相连通，若隔膜发生破裂，则中间腔的物理或化学参数会发生变化(如压力、颜色、电导率、中间腔内物质的组分等)，传感器通过监测其中一个参数或多个参数的变化，实现对隔膜破裂的监测，而且即使其中一片隔膜发生破裂，另一片隔膜仍能够继续工作，直至替换新的隔膜。由于仅需在中间环上开设连通槽，因此中间环设置得较薄也可以满足连通槽的加工，中间环的厚度可以仅为0.35-0.50mm，相比于现有技术，大大缩小了两个隔膜间的距离，隔膜工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环的侧部加工孔，在中间环上加工连通槽的难度小，效率高，可以利用冲压、线切割等高效率的加工方式，有利于降低隔膜泵的成本。

较佳地，所述隔膜组件还包括夹设于所述隔膜与所述中间环之间的支撑件，所述支撑件覆盖于所述连通槽。

在本方案中，若隔膜直接覆盖于连通槽，隔膜受压会挤入到连通槽中，从而造成连通槽堵塞，传感器无法与中间腔连通，同时隔膜也容易发生损坏。通过在隔膜与中间环设置支撑件，能够防止隔膜挤入连通槽中。支撑件的材料优选为不锈钢。

较佳地，所述支撑件为环形，所述支撑件与所述中间环同轴设置。

在本方案中，环形的支撑件能够全面地覆盖于中间环，同时不影响隔膜的往复变形。优选地，隔膜的直径、中间环的外径与支撑件的外径都相同。

较佳地，所述中空腔具有环形槽，所述隔膜组件设置于所述环形槽内，所述中间环和所述支撑件的内径都大于所述环形槽内侧边缘的直径。

在本方案中，隔膜组件固定于环形槽内，中间环和支撑件的内径可以都比环形槽内侧边缘的直径大0.5-1.1mm，因此不会影响隔膜的变形。

较佳地，所述连通槽沿折线或曲线路径延伸。

在本方案中，连通槽为蜿蜒曲折的形状，能够分散压力，减少隔膜和支撑件在连通槽处的变形。

较佳地，所述连通槽沿轴向贯穿于所述中间环。

在本方案中，连通槽为贯穿的槽，便于槽的加工。连通槽也可以仅设置在中间环轴向的一侧，即连通槽在轴向上不贯穿于中间环，连通槽与同侧的支撑件或隔膜构成一连通通道，传感器能够通过该连通通道连通于中间腔。

较佳地，所述传感器为压力表，所述压力表与所述中间腔相连通以测量所述中间腔内的压力。

在本方案中，当隔膜破裂后，中间腔与一腔体连通，中间腔的压力发生改变，因此通过压力表能够监测到隔膜发生破裂。

较佳地，所述压力表与所述中间腔之间设置有单向阀。

在本方案中，单向阀使得中间腔内的气体仅能够朝向压力表流动，使得中间腔内的气体尽可能多地通过单向阀排出。

较佳地，所述泵头开设有与所述连通槽相连通的安装孔，所述传感器通过所述安装孔连接于所述泵头。

在本方案中，安装孔既起到将压力表连接于泵头的作用，又使得压力表能够与中间腔相连通。

一种隔膜泵，其特点在于，所述隔膜泵包括前所述的隔膜破裂监测装置。

在本方案中，具有上述隔膜破裂监测装置的隔膜泵能够利用传感器监测隔膜是否破裂，且中间环的厚度较薄，这使得两个隔膜间的距离较小，隔膜工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜和隔膜泵的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环的侧部加工孔，在中间环上加工连通槽的难度小，效率高，可以利用冲压、线切割等高效率的加工方式，有利于降低隔膜泵的成本。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的隔膜破裂监测装置通过使得传感器与中间腔相连通，若隔膜发生破裂，则中间腔的物理或化学参数会发生变化，传感器通过监测其中一个参数或多个参数的变化，实现对隔膜破裂的监测，而且即使其中一片隔膜发生破裂，另一片隔膜仍能够继续工作，直至替换新的隔膜。由于仅需在中间环上开设连通槽，因此中间环设置得较薄也可以满足连通槽的加工，中间环的厚度可以设置得较薄，相比于现有技术，大大缩小了两个隔膜间的距离，隔膜工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环的侧部加工孔，在中间环上加工连通槽的难度小，效率高，有利于降低隔膜泵的成本。本实用新型的隔膜泵通过设置上述的隔膜破裂监测装置，可以缩小两个隔膜间的距离，使得隔膜工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环的侧部加工孔，在中间环上加工连通槽的难度小，效率高，有利于降低隔膜泵的成本。

附图说明

图1为现有技术中隔膜泵的内部结构示意图，其中图1b为图1a在A处的放大示意图。

图2为本实用新型一实施例的隔膜破裂监测装置的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的隔膜破裂监测装置的内部结构示意图。

图4为图3在B处的放大示意图。

图5为本实用新型一实施例的隔膜破裂监测装置的隔膜组件的分解示意图。

附图标记说明

背景技术

工艺流体侧隔膜 1′

泵头 2′

中间环 3′

连通孔 31′

压力表 4′

中间腔 5′

工艺流体侧隔膜 6′

具体实施方式

泵头 11

中空腔 10

腔体 101

第一部分 11

第二部分 12

环形槽 13

安装孔 14

密封凹槽 15

隔膜 2

中间环 3

连通槽 31

中间腔 4

支撑件 5

压力表 6

单向阀 7

密封圈 8

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。

如图2至图5所示，本实用新型提供一种隔膜破裂监测装置。在本实施例中，隔膜破裂监测装置包括具有中空腔10的泵头1、以及隔膜组件。其中泵头1包括第一部分11和第二部分12，第一部分11和第二部分12相扣合形成中空腔10，隔膜组件夹在第一部分11和第二部分12之间。第一部分11和第二部分12之间还设置有密封圈8，密封圈8包围隔膜组件设置，防止发生泄漏。隔膜2组件将中空腔10分隔为两个独立的腔体101。隔膜组件包括两个隔膜2、以及位于两个隔膜2之间的中间环3，两个隔膜2之间的间隙构成中间腔4，第一部分11和第二部分12上设置有密封凹槽15，隔膜2能够抵于密封凹槽15中以实现密封。上述的两个腔体101中，一个腔体101的内部可以设置有液压油，另一个腔体101的内部可以设置有被输送的工艺流体，通过驱动液压油，从而驱动两个隔膜2发生往复变形，使得工艺流体能够被驱动。其中，隔膜2通常为聚四氟乙烯材料(PTFE)，隔膜2的厚度可以为0.8-1.8mm。

隔膜破裂监测装置还包括传感器，如图5所示，中间环3开设有连通槽31，中间腔4与传感器通过连通槽31相连通，以使得传感器监测隔膜2是否破裂。传感器通过连通槽31能够与中间腔4相连通，若隔膜2发生破裂，则中间腔4的物理或化学参数会发生变化(如压力、颜色、电导率、中间腔4内物质的组分等)，传感器通过监测其中一个参数或多个参数的变化(如传感器可以为压力表、视觉传感器、电导率传感器、红外传感器等)，实现对隔膜2破裂的监测，而且即使其中一片隔膜2发生破裂，另一片隔膜2仍能够继续工作，直至替换新的隔膜2。由于仅需在中间环3上开设连通槽31，因此中间环3设置得较薄也可以满足连通槽31的加工，中间环3的厚度可以仅为0.35-0.50mm，相比于现有技术，大大缩小了两个隔膜2间的距离，隔膜2工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜2的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环3的侧部加工孔，在中间环3上加工连通槽31的难度较小，有利于降低隔膜泵的成本。优选地，连通槽31的宽度为0.25-0.4mm。

参见图4和图5所示，隔膜组件还包括夹设于隔膜2与中间环3之间的支撑件5，支撑件5覆盖于连通槽31。若隔膜2直接覆盖于连通槽31，隔膜2受压会挤入到连通槽31中，从而造成连通槽31堵塞，传感器无法与中间腔4连通，同时隔膜2也容易发生损坏。通过在隔膜2与中间环3设置支撑件5，能够防止隔膜2挤入连通槽31中。支撑件5的材料优选为不锈钢。

在本实施例中，支撑件5为环形，支撑件5与中间环3同轴设置。环形的支撑件5能够全面地覆盖于中间环3，同时不影响隔膜2的往复变形。进一步优选地，隔膜2的直径、中间环3的外径与支撑件5的外径都相同。支撑件5的厚度优选为0.15-0.25mm。

在优选的实施方式中，两个隔膜2之间的间距可以仅为0.65-1mm。在隔膜2运动时，两层隔膜2的变形量几乎一样，协调性好，隔膜2寿命长。

中空腔10具有环形槽13，隔膜组件设置于环形槽13内，中间环3和支撑件5的内径都大于环形槽13内侧边缘的直径。隔膜组件固定于环形槽13内，中间环3和支撑件5的内径可以都比环形槽13内侧边缘的直径大0.5-1.1mm，因此不会影响隔膜2的变形。

连通槽31沿折线或曲线路径延伸。也就是说，连通槽31为蜿蜒曲折的形状，能够分散压力，减少隔膜2和支撑件5在连通槽31处的变形。

在本实施例中，连通槽31沿轴向贯穿于中间环3。连通槽31为贯穿的槽，便于槽的加工。在其他的某些优选实施方式中，连通槽31也可以仅设置在中间环3轴向的一侧，即连通槽31在轴向上不贯穿于中间环3，连通槽31与同侧的支撑件5或隔膜2构成一连通通道，传感器能够通过该连通通道连通于中间腔4。

传感器可以为压力表6，压力表6与中间腔4相连通以测量中间腔4内的压力。当隔膜2破裂后，中间腔4与一腔体101连通，中间腔4的压力发生改变，因此通过压力表6能够监测到隔膜2发生破裂。传感器也可以为压力开关、压力变送器等。

压力表6与中间腔4之间设置有单向阀7。单向阀7使得中间腔4内的气体仅能够朝向压力表6流动，使得中间腔4内的气体尽可能多地通过单向阀7排出。

泵头1开设有与连通槽相连通的安装孔14，传感器通过安装孔14连接于泵头1。安装孔14既起到将压力表6连接于泵头1的作用，又使得压力表6能够与中间腔4相连通。

本实用新型还提供一种隔膜泵，隔膜泵设置有上述的隔膜破裂监测装置，从而缩小两个隔膜2间的距离，使得隔膜2工作时变形量较小，不容易发生破裂，提高了隔膜2的可靠性和寿命。此外，相比于现有技术在中间环3的侧部加工孔，在中间环3上加工连通槽31的难度小，效率高，可以利用冲压、线切割等高效率的加工方式，有利于降低隔膜泵的成本。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔膜破裂监测装置，其包括具有中空腔的泵头、以及隔膜组件，所述隔膜组件将所述中空腔分隔为两个独立的腔体，所述隔膜组件包括两个隔膜、以及位于两个所述隔膜之间的中间环，两个所述隔膜之间的间隙构成中间腔，其特征在于，所述隔膜破裂监测装置还包括传感器，所述中间环开设有连通槽，所述中间腔与所述传感器通过所述连通槽相连通，以使得所述传感器监测所述隔膜是否破裂。

2.如权利要求1所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述隔膜组件还包括夹设于所述隔膜与所述中间环之间的支撑件，所述支撑件覆盖于所述连通槽。

3.如权利要求2所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述支撑件为环形，所述支撑件与所述中间环同轴设置。

4.如权利要求3所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述中空腔具有环形槽，所述隔膜组件设置于所述环形槽内，所述中间环和所述支撑件的内径都大于所述环形槽内侧边缘的直径。

5.如权利要求1所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述连通槽沿折线或曲线路径延伸。

6.如权利要求1所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述连通槽沿轴向贯穿于所述中间环。

7.如权利要求1所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述传感器为压力表，所述压力表与所述中间腔相连通以测量所述中间腔内的压力。

8.如权利要求7所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述压力表与所述中间腔之间设置有单向阀。

9.如权利要求1所述的隔膜破裂监测装置，其特征在于，所述泵头开设有与所述连通槽相连通的安装孔，所述传感器通过所述安装孔连接于所述泵头。

10.一种隔膜泵，其特征在于，所述隔膜泵包括如权利要求1至9任意一项所述的隔膜破裂监测装置。

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