CN215114743U - 一种高压油位传感器及空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压油位传感器及空压机，高压油位传感器及空压机，包括抗压层、电极层、密封层、密封盖及信息处理电路，抗压层、电极层、密封层均为管状结构；电极层位于抗压层和密封层之间，用于与大地形成电容器；抗压层耐高压，用于支承电极层和密封层；密封层绝缘且一端封闭，用于容纳抗压层和电极层；信息处理电路与电极层电连接，用于采集所述的电容器上的电容值并自动计算出油位信息以及与外部通讯；密封盖与密封层的另一端密封连接，用于将抗压层、电极层及信息处理电路与外部环境隔离开。本实用新型的高压油位传感器能在高压的环境下自动检测油气桶内的油位并与空压机通讯，使空压机能在缺油时自动停机保护。

Description

一种高压油位传感器及空压机

技术领域

本实用新型涉及空压机的技术领域，更确切地说涉及一种高压油位传感器及空压机。

背景技术

喷油螺杆空压机采用机油对螺杆主机进行密封、润滑、散热，为了保证主机安全，空压机的油气桶内必须要保证一定的储油量，避免因油量不足而造成主机高温、故障、停机或者阴阳转子咬死等情况发生。现有技术在空压机的油气桶外均安装有基于连通器原理的观油镜，一般都是通过人工主动观察观油镜来观测油气桶内的油位，以便能及时发现油位过低并及时采取措施保护空压机。如果人工观测不及时，或者观油镜内部被污浊覆盖或堵塞，就不能及时发现油量不足，使空压机在运行过程中存在安全隐患。现有技术中也有一些液位传感器，采用电容变化或电阻变化的原理，能自动检测被测环境的液位或油位，但是这些液位传感器只能应用在常规大气压强的环境中，在高压环境中极容易损坏甚至被解体，不能应用在内部气压高达0.2～1.6MPa的空压机的油气桶内。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种高压油位传感器，能在高压的环境下自动检测油气桶内的油位，并能与空压机的控制系统通讯，使空压机的控制系统能根据本实用新型的高压油位传感器的检测结果自动采取措施保护空压机，不需要人工干预，消除空压机在运行过程中的安全隐患。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种高压油位传感器及空压机，包括抗压层、电极层、密封层、密封盖及信息处理电路，抗压层、电极层、密封层均为管状结构；电极层位于抗压层和密封层之间，用于与大地形成电容器；抗压层耐高压，用于支承电极层和密封层；密封层绝缘且一端封闭，用于容纳抗压层和电极层；信息处理电路与电极层电连接，用于采集所述的电容器上的电容值并自动计算出油位信息以及与外部通讯；密封盖与密封层的另一端密封连接，用于将抗压层、电极层及信息处理电路与外部环境隔离开。

与现有技术相比，本实用新型的高压油位传感器及空压机有以下优点：将本实用新型的高压油位传感器浸在油液中，电极层与大地之间的介电常数会发生变化，从而使电极层与大地之间的电容值发生变化，信息处理电路可以据此电容值的变化自动计算出油位信息，并将该油位信息传输给空压机的控制系统通讯，使空压机的控制系统能根据本实用新型的高压油位传感器的检测结果自动采取措施保护空压机，不需要人工干预，消除空压机在运行过程中的安全隐患；抗压层耐高压，使得本实用新型的高压油位传感器能应用在高压环境中，密封盖与密封层将抗压层、电极层及信息处理电路与外部环境隔离开，避免油液进入密封层内破坏信息处理电路，还使电极层与大地之间保持绝缘。

优选的，电极层包括若干段铜箔，所述的铜箔分别与信息处理电路通过导线电连接；抗压层上设置有通线孔，所述的导线的一端穿过所述的通线孔与对应的铜箔连接，所述的导线的另一端从抗压层的管道口伸出并与信息处理电路连接。采用此结构，信息处理电路可以通过电容值发生变化的铜箔的数量计算出油位的范围，再根据电容值发生变化的铜箔的电容精确计算出油位，油位计算与油液的种类无关，使油位计算的精度提高。

优选的，抗压层是高强度碳纤维管。采用此结构，高强度碳纤维管可以耐0.2～1.6MPa的高压，满足空压机油气桶内的气压要求。

优选的，抗压层的管壁厚度在 5毫米～10毫米之间。采用此结构，使抗压层可以耐0.2～1.6MPa的高压。

优选的，密封层是绝缘的薄壁碳纤维管。采用此结构，薄壁碳纤维管既能保证避免油液污染电极层，又能使电极层可以灵敏感应到油位的变化。

优选的，密封层的管壁厚度在0.5毫米～1.5毫米之间。采用此结构，电极层可以灵敏感应到油位的变化。

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种空压机，能在高压的环境下自动检测油气桶内的油位，并能根据对油气桶内的油位的检测结果自动采取保护措施，不需要人工干预，消除空压机在运行过程中的安全隐患。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种空压机，包括控制系统、压缩腔和用于储油的油气桶，所述的油气桶上设置有如上所述的高压油位传感器，所述的信息处理电路能把检测到的油位信息传输给空压机的控制系统，所述的控制系统能根据所述的油位信息控制空压机停机或继续运行。

与现有技术相比，本实用新型的空压机有以下优点：高压油位传感器能在高压的环境下自动检测油气桶内的油位，并能根据对油气桶内的油位的检测结果自动采取保护措施，在缺油时使空压机停机，不缺油时使空压机继续运行，不需要人工干预，消除空压机在运行过程中的安全隐患。

优选的，所述的油气桶上设置有安装口，密封盖上设置有接口，接口与所述的安装口配合使所述的安装口被密封。采用此结构，可以避免油气从油气桶的安装口处泄露。

优选的，接口与所述的安装口采用螺纹配合。采用此结构，既使接口与所述的安装口配合连接牢固，又使所述的安装口被密封。

附图说明

图1为本实用新型的高压油位传感器的剖面结构示意图。

如图中所示：1、抗压层，2、密封层，3、电极层，3-1、铜箔Ⅰ，3-2、铜箔Ⅱ，3-3、铜箔Ⅲ，3-4、铜箔Ⅳ，4、PCB电路板，5、密封盖，5-1、接口。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

如图1中所示，本实用新型的高压油位传感器包括抗压层1、电极层3、密封层2、密封盖5及信息处理电路；抗压层1是高强度碳纤维管，管壁厚度在 5毫米～10毫米之间，耐高压，使得本实用新型的高压油位传感器能应用在高压环境中；电极层3包括4片相同形状的矩形铜箔，所述的铜箔依次上下间隔贴合在抗压层1的外壁上，从下到上依次为铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4，铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4分别与大地形成电容器；密封层2是绝缘的薄壁碳纤维管，管壁厚度在0.5毫米～1.5毫米之间，密封层2的内壁紧贴抗压层1的外壁，使所述的铜箔被夹紧在密封层2和抗压层1之间，密封层2的底端用环氧树脂密封；密封盖5与密封层2的上端密封连接，将抗压层1、电极层3及信息处理电路与外部环境隔离开，避免油液进入密封层内破坏信息处理电路，还使铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4与大地之间均保持绝缘；信息处理电路设置在密封盖5内，本实施例中，信息处理电路采用PCB电路板4，用于采集铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4上的电容值并自动计算出油位信息以及与空压机的控制系统通讯；抗压层1的管壁上设置有通线孔，铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4上分别焊接有对应的导线，所述的导线穿过所述的通线孔从抗压层1的管道口伸出并与PCB电路板4上对应的引脚连接。

本实用新型的空压机，包括控制系统、压缩腔和用于储油的油气桶，所述的油气桶上设置有安装口，本实用新型的高压油位传感器的密封盖5上设置有接口5-1，接口5-1上设置有外螺纹，安装口设置有内螺纹，将本实用新型的高压油位传感器插入油气桶的安装口内，接口5-1与所述的安装口采用螺纹配合，既使接口与所述的安装口配合连接牢固，又使所述的安装口被密封，避免油气从油气桶的安装口处泄露。PCB电路板4能把检测到的油位信息传输给空压机的控制系统，所述的控制系统能根据所述的油位信息自动采取保护措施，在缺油时使空压机停机，不缺油时使空压机继续运行，不需要人工干预，消除空压机在运行过程中的安全隐患。

本实用新型的高压油位传感器检测油气桶内的油位时，油液升高到电极层的高度，被油液浸没的电极层与大地之间的介电常数会发生变化，从而使电极层与大地之间的电容值发生变化。PCB电路板4中存储有铜箔Ⅰ3-1与大地之间的介质只是空气时的电容值，PCB电路板4可以据此判断铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4上电容值是否发生变化，并根据铜箔Ⅰ3-1、铜箔Ⅱ3-2、铜箔Ⅲ3-3、铜箔Ⅳ3-4上电容值的变化自动计算出油位信息。计算油位信息时，先通过电容值发生变化的铜箔的数量，计算出油位的范围；再对比电容值发生变化的最高一块铜箔的电容与铜箔Ⅰ3-1的电容的比值，精确计算出油位高度，并将油位信息传输给空压机的控制系统。当铜箔Ⅰ3-1完全浸没在油液中时，铜箔Ⅰ3-1的电容需要存储下来，当只有铜箔Ⅰ3-1的电容有变化时，对比此时铜箔Ⅰ3-1的电容与铜箔Ⅰ3-1完全浸没在油液中的电容，就能精确计算出油位高度。本实用新型的高压油位传感器对油位的计算精确，且与油液的种类无关。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种高压油位传感器，其特征在于，包括抗压层(1)、电极层(3)、密封层(2)、密封盖(5)及信息处理电路，抗压层(1)、电极层(3)、密封层(2)均为管状结构；电极层(3)位于抗压层(1)和密封层(2)之间，用于与大地形成电容器；抗压层(1)耐高压，用于支承电极层(3)和密封层(2)；密封层(2)绝缘且一端封闭，用于容纳抗压层(1)和电极层(3)；信息处理电路与电极层(3)电连接，用于采集所述的电容器上的电容值并自动计算出油位信息以及与外部通讯；密封盖(5)与密封层(2)的另一端密封连接，用于将抗压层(1)、电极层(3)及信息处理电路与外部环境隔离开。

2.根据权利要求1所述的高压油位传感器，其特征在于，电极层(3)包括若干段铜箔，所述的铜箔分别与信息处理电路通过导线电连接；抗压层(1)上设置有通线孔，所述的导线的一端穿过所述的通线孔与对应的铜箔连接，所述的导线的另一端从抗压层(1)的管道口伸出并与信息处理电路连接。

3.根据权利要求2所述的高压油位传感器，其特征在于，抗压层(1)是高强度碳纤维管。

4.根据权利要求3所述的高压油位传感器，其特征在于，抗压层(1)的管壁厚度在 5毫米～10毫米之间。

5.根据权利要求2所述的高压油位传感器，其特征在于，密封层(2)是绝缘的薄壁碳纤维管。

6.根据权利要求5所述的高压油位传感器，其特征在于，密封层(2)的管壁厚度在0.5毫米～1.5毫米之间。

7.一种空压机，其特征在于，包括控制系统、压缩腔和用于储油的油气桶，所述的油气桶上设置有如权利要求1至6中任意一项所述的高压油位传感器，所述的信息处理电路能把检测到的油位信息传输给空压机的控制系统，所述的控制系统能根据所述的油位信息控制空压机停机或继续运行。

8.根据权利要求7所述的空压机，其特征在于，所述的油气桶上设置有安装口，密封盖(5)上设置有接口(5-1)，接口(5-1)与所述的安装口配合使所述的安装口被密封。

9.根据权利要求8所述的空压机，其特征在于，接口(5-1)与所述的安装口采用螺纹配合。

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