CN214373085U - 一种非介入式液压系统压力检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非介入式液压系统压力检测系统。包括压力检测单元；所述压力检测单元包括超声波发射探头、超声波接收探头一、超声波接收探头二、夹具和设置于压力检测油路中的待测件；所述超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二沿待测件的长度方向设置于所述待测件的外壁上；所述待测件、超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二均设置于所述夹具上。本实用新型通过超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二测量待测件内压变化所引起的超声波传播时延，从而求出待测件的内压值，是一种非介入式的液压检测方法，无需在待测件上预留检测接口，即可实现压力的检测。

Description

一种非介入式液压系统压力检测系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体涉及一种非介入式液压系统压力检测系统。

背景技术

目前，液压系统的压力参数及其变化情况，是液压系统故障诊断的基础。传统的液压介入式测量方法，由于待测件的检测接口有限，拆装困难，而且频繁拆装待测件的检测接口影响液压系统的动态特性。液压系统在设计时并没有在一些需要测量的重要部位留下测试接口，这就使得以传统的液压介入式测量方法进行故障定位和排除受到很大的限制。

综上所述，急需一种非介入式液压系统压力检测系统以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种非介入式液压系统压力检测系统，以解决快速实现非介入式液压压力测量的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种非介入式液压系统压力检测系统，包括压力检测单元；所述压力检测单元包括超声波发射探头、超声波接收探头一、超声波接收探头二、夹具和设置于压力检测油路中的待测件；所述超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二沿待测件的长度方向设置于所述待测件的外壁上；所述待测件、超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二均设置于所述夹具上。

优选的，所述夹具包括第一夹块、第二夹块和紧固螺栓组件；所述第一夹块与第二夹块相对设置并通过紧固螺栓组件连接；所述第一夹块上设有限位座，所述第二夹块上设有限位槽。

优选的，所述限位座包括调节螺栓和限位板；所述调节螺栓贯穿第一夹块设置；所述限位板垂直设置于所述第一夹块上，用于对各探头进行限位。

优选的，所述待测件为液压钢管，所述限位槽与所述待测件的外壁相匹配。

优选的，所述压力检测油路包括液压泵、单向阀一、溢流阀和油箱；所述油箱、液压泵、单向阀一和待测件依次连接；所述待测件通过回油油路与油箱连接；所述溢流阀设置于所述回油油路上。

优选的，一种非介入式液压系统压力检测系统还包括标定单元，所述标定单元包括与待测件连接的温度传感器和压力传感器。

优选的，一种非介入式液压系统压力检测系统还包括加热单元；所述加热单元包括加热油泵和电磁阀一；所述加热油泵的进油口与油箱连接；所述电磁阀一连接于加热油泵的出油口与油箱之间。

优选的，所述加热单元还包括安全阀，所述安全阀的一端与加热油泵的出油口连接，所述安全阀的另一端连接油箱。

优选的，一种非介入式液压系统压力检测系统还包括冷却单元；所述冷却单元包括冷却水箱、冷却水泵、截止阀和换热器；所述冷却水泵的进水口与冷却水箱连接；所述截止阀连接于所述冷却水泵的出水口与换热器之间；所述换热器与压力检测油路的回油油路连接。

优选的，所述冷却单元还包括电磁阀二、电磁阀三和单向阀二；所述电磁阀二的进水口、电磁阀三的进水口均与截止阀的出水口连接；所述电磁阀二的出水口与换热器连接，所述电磁阀三的出水口与冷却水箱连接，所述单向阀二设置于电磁阀二的出水口与电磁阀三的出水口之间。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，通过将超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二沿待测件的长度方向设置于待测件的外壁上，用以通过超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二测量待测件内压变化所引起的超声波传播时延，从而求出待测件的内压值，是一种非介入式的液压检测方法，无需在待测件上预留检测接口，即可实现压力的检测。

(2)本实用新型中，通过将待测件和各个探头设置于夹具中，可以实现待测件、超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二的位置固定，提高检测精度。

(3)本实用新型中，夹具的第一夹块和第二夹块相对设置并通过紧固螺栓组件连接，可通过更换不同高度的紧固螺栓组件或不同规格的夹块来实现对不同规格的待测件的压力测量。

(4)本实用新型中，第一夹块上设有限位座，用于对超声波发射探头、超声波接收探头一和超声波接收探头二进行限位，使各探头在水平面上位置固定；第二夹块上设有限位槽，用以对待测件进行限位，避免测量过程中待测件与各探头之间的位置发生变动，提升测量精度。

(5)本实用新型中，通过标定单元中压力传感器测得的内压值与通过超声波传播时延测得的待测件的内压值进行比较，实现对超声波传播时延测量装置的标定。

(6)本实用新型中，通过加热单元与冷却单元的调节，可将油液温度误差控制在±1℃，能够满足不同温度条件下液压系统的压力标定。

(7)本实用新型中，采用一发两收的探头模式，在该模式下，超声波在两个接收探头之间的传播时间不再受到斜楔和耦合剂的影响，相对于一发一收探头模式而言，基本消除了温度对压力测量的干扰。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例中一种非介入式液压系统压力检测系统的原理图；

图2是本申请实施例中夹具的使用示意图；

图3是本申请实施例中图2的A向视图；

其中，1、待测件，2、超声波发射探头，3、超声波接收探头一，4、超声波接收探头二，5、夹具，5.1、第一夹块，5.2、第二夹块，5.3、紧固螺栓组件，5.4、限位座，5.5、限位槽，6、液压泵，7、单向阀一，8、溢流阀，9、油箱，10、温度传感器，11、压力传感器，12、加热油泵，13、电磁阀一，14、安全阀，15、冷却水箱，16、冷却水泵，17、截止阀，18、换热器，19、电磁阀二，20、电磁阀三，21、单向阀二。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

参见图1至图3，一种非介入式液压系统压力检测系统，本实施例应用于液压钢管内部的非介入式液压压力检测。

一种非介入式液压系统压力检测系统，包括压力检测单元；所述压力检测单元包括超声波发射探头2、超声波接收探头一3、超声波接收探头二4、夹具5和设置于压力检测油路中的待测件1；所述超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4沿待测件1的长度方向设置于所述待测件1的外壁上，用以通过超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4测量待测件1内压变化所引起的超声波传播时延，从而求出待测件1的内压值，是一种非介入式的液压检测方法，无需在待测件1上预留检测接口，即可实现压力的检测；所述待测件1、超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4均设置于所述夹具5上，可以实现待测件1、超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4的位置固定，提高检测精度。

所述夹具5包括第一夹块5.1、第二夹块5.2和紧固螺栓组件5.3；所述第一夹块5.1与第二夹块5.2相对设置并通过紧固螺栓组件5.3连接，可通过更换不同高度的紧固螺栓组件5.3或不同规格的夹块来实现对不同规格的待测件1的压力测量；所述第一夹块5.1上设有与各个探头一一对应的限位座5.4，用于对超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4进行限位，使各探头在水平面上位置固定；所述第二夹块5.2上设有限位槽5.5，用以对待测件1进行限位。

所述限位座5.4包括调节螺栓和限位板；所述调节螺栓贯穿第一夹块5.1设置，调节螺栓的一端抵靠在对应的探头底部，通过旋转调节螺栓，调节对应的探头与待测件1之间的预紧力；所述限位板垂直设置于所述第一夹块5.1上，用于对各探头进行限位，进一步提高检测精度，本实施例中，沿探头相邻的两个面均设有限位板，使各探头与限位板紧密接触，保证各探头在水平面中的X方向和Y方向(即左右方向和前后方向)位置固定。

本实施例中，所述待测件1为圆柱状液压钢管，所述限位槽5.5与所述待测件1的外壁相匹配，为弧形凹槽，便于实现待测件1在第二夹块5.2中的定位。

所述压力检测油路包括液压泵6、单向阀一7、溢流阀8和油箱9；所述油箱9、液压泵6、单向阀一7和待测件1依次连接；所述待测件1通过压力检测油路的回油油路与油箱9连接；所述溢流阀8设置于所述回油油路上；所述单向阀一7连接于所述液压泵6和待测件1之间，用于实现油路的单向导通；所述溢流阀8用于保障压力检测油路的稳定性。

一种非介入式液压系统压力检测系统还包括标定单元，所述标定单元包括与待测件1连接的温度传感器10和压力传感器11，用于测量当前的油液温度和待测件1的内压，将通过压力传感器11测得的内压值与通过超声波传播时延测得的待测件1的内压值进行比较，实现对超声波传播时延测量装置的标定。

一种非介入式液压系统压力检测系统还包括加热单元；所述加热单元包括加热油泵12和电磁阀一13；加热油泵12的进油口与油箱9连接；所述电磁阀一13连接于加热油泵12的出油口与油箱9之间。通过加热油泵12将油箱9中的油液进行加热，再使加热后的油液流回油箱9，液压泵6将加热后的油液输入待测件1中，完成不同温度下待测件1的压力测量和标定。

所述加热单元还包括安全阀14，所述安全阀14的一端与所述加热油泵12的出油口连接，所述安全阀14的另一端连接油箱9。

一种非介入式液压系统压力检测系统还包括冷却单元；所述冷却单元包括冷却水箱15、冷却水泵16、截止阀17和换热器18；所述冷却水泵16的进水口与冷却水箱15连接；所述截止阀17连接于所述冷却水泵16的出水口与换热器18之间；所述换热器18与压力检测油路的回油油路连接。用于将从待测件1中流出的加热油液经回油油路流入换热器18中，通过换热器18降温后再流回油箱9，通过加热单元与冷却单元的调节，可将温度误差可控制在±1℃，能够满足不同温度条件下液压系统的压力标定。

所述冷却单元还包括电磁阀二19、电磁阀三20和单向阀二21；所述电磁阀二19的进水口、电磁阀三20的进水口均与截止阀17的出水口连接；所述电磁阀二19的出水口与换热器18连接，换热器18的出水口与冷却水箱15连接，所述电磁阀三20的出水口与冷却水箱15连接，所述单向阀二21设置于电磁阀二19的出水口与电磁阀三20的出水口之间。

本申请中通过超声波传播时延对待测件1进行非介入式液压压力检测的原理为：由于超声波发射探头2会在待测件1的外壁处产生临界折射纵波和折射横波，其中临界折射纵波一直沿着待测件1的外壁传播直至被超声波接收探头一3和超声波接收探头二4接收；折射横波进入待测件1管壁之中传播，至内管壁处发生反射，产生反射纵波和反射横波；反射纵波也会被被超声波接收探头一3和超声波接收探头二4接收；无论是临界折射纵波还是反射纵波，它们的容器内压与超声波的传播时延之间都基本成线性关系，因此，只要得到超声波的传播时延，即可根据现有技术中的测量模型求出待测件1的内压值。本实施例中，采用一发两收的探头模式，在该模式下，超声波在两个接收探头之间的传播时间不再受到斜楔和耦合剂的影响，相对于一发一收探头模式而言，基本消除了温度对压力测量的干扰。

一种非介入式液压系统压力检测系统的使用方法如下：将待测件1、超声波发射探头2、超声波接收探头一3和超声波接收探头二4设置于夹具5上，然后将压力检测油路、标定单元、加热单元和冷却单元按照原理图进行连接，即可开始待测件1的压力检测与标定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，包括压力检测单元；所述压力检测单元包括超声波发射探头(2)、超声波接收探头一(3)、超声波接收探头二(4)、夹具(5)和设置于压力检测油路中的待测件(1)；所述超声波发射探头(2)、超声波接收探头一(3)和超声波接收探头二(4)沿待测件(1)的长度方向设置于所述待测件(1)的外壁上；所述待测件(1)、超声波发射探头(2)、超声波接收探头一(3)和超声波接收探头二(4)均设置于所述夹具(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述夹具(5)包括第一夹块(5.1)、第二夹块(5.2)和紧固螺栓组件(5.3)；所述第一夹块(5.1)与第二夹块(5.2)相对设置并通过紧固螺栓组件(5.3)连接；所述第一夹块(5.1)上设有限位座(5.4)，所述第二夹块(5.2)上设有限位槽(5.5)。

3.根据权利要求2所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述限位座(5.4)包括调节螺栓和限位板；所述调节螺栓贯穿第一夹块(5.1)设置；所述限位板垂直设置于所述第一夹块(5.1)上，用于对各探头进行限位。

4.根据权利要求2所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述待测件(1)为液压钢管，所述限位槽(5.5)与所述待测件(1)的外壁相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述压力检测油路包括液压泵(6)、单向阀一(7)、溢流阀(8)和油箱(9)；所述油箱(9)、液压泵(6)、单向阀一(7)和待测件(1)依次连接；所述待测件(1)通过回油油路与油箱(9)连接；所述溢流阀(8)设置于所述回油油路上。

6.根据权利要求1或5所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，还包括标定单元，所述标定单元包括与待测件(1)连接的温度传感器(10)和压力传感器(11)。

7.根据权利要求6所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，还包括加热单元；所述加热单元包括加热油泵(12)和电磁阀一(13)；所述加热油泵(12)的进油口与油箱(9)连接；所述电磁阀一(13)连接于加热油泵(12)的出油口与油箱(9)之间。

8.根据权利要求7所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述加热单元还包括安全阀(14)，所述安全阀(14)的一端与加热油泵(12)的出油口连接，所述安全阀(14)的另一端连接油箱(9)。

9.根据权利要求5所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，还包括冷却单元；所述冷却单元包括冷却水箱(15)、冷却水泵(16)、截止阀(17)和换热器(18)；所述冷却水泵(16)的进水口与冷却水箱(15)连接；所述截止阀(17)连接于所述冷却水泵(16)的出水口与换热器(18)之间；所述换热器(18)与压力检测油路的回油油路连接。

10.根据权利要求9所述的一种非介入式液压系统压力检测系统，其特征在于，所述冷却单元还包括电磁阀二(19)、电磁阀三(20)和单向阀二(21)；所述电磁阀二(19)的进水口、电磁阀三(20)的进水口均与截止阀(17)的出水口连接；所述电磁阀二(19)的出水口与换热器(18)连接，所述电磁阀三(20)的出水口与冷却水箱(15)连接，所述单向阀二(21)设置于电磁阀二(19)的出水口与电磁阀三(20)的出水口之间。

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