CN215639981U - 一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置。包括进油管、测试油管和油箱；所述进油管与待测液压元件的进油口连接，所述测试油管的一端与待测液压元件的出油口连接，另一端与油箱连接；所述测试油管上设有阀门一和阀门二；所述阀门一和阀门二之间设有超声波测距组件；所述超声波测距组件包括竖直设置的测量管和用于检测测量管液面变化的超声波传感器，所述测量管与测试油管连通。本实用新型将测试油管与测量管连通，当液压元件发生内泄漏时，泄漏的油液会导致测量管内的液面高度发生变化，本申请中通过超声波传感器对液面高度变化进行非接触式测量，提升内泄漏量测量精度的同时可以提升检测装置的使用寿命。

Description

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置

技术领域

本实用新型涉及液压元件检测技术领域，具体涉及一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置。

背景技术

传统的液压元件内泄漏量检测方法是通过将量杯放置在液压元件的出油口，泄漏的油液落入量杯中，通过量杯刻度得到内泄漏量的总体积，同时通过人工手持秒表计时，最终计算得出液压元件的内泄漏量，这样的测量方法，会因肉眼观察误差、时间计量误差导致内泄漏量测量的精度不高。

而现有技术中的内泄漏量检测装置采用传感器测量内泄漏导致的容器液位变化，传感器长期浸泡于油液之中，不利于提升检测装置的使用寿命。且在进行液压元件的内泄漏量测量之前，未进行检测装置的标定，导致测量结果的可靠性不高。

综上所述，急需一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置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基于超声波测距的内泄漏量检测装置，以解决液压元件内泄漏量测量精度不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，包括进油管、测试油管和油箱；所述进油管与待测液压元件的进油口连接，所述测试油管的一端与待测液压元件的出油口连接，另一端与油箱连接；所述测试油管上设有阀门一和阀门二；所述阀门一和阀门二之间设有超声波测距组件；所述超声波测距组件包括竖直设置的测量管和用于检测测量管液面变化的超声波传感器，所述测量管与测试油管连通。

优选的，所述测试油管与所述测量管之间通过转换接头实现可拆卸式连接。

优选的，所述测量管为透明管，所述测量管的管壁上沿竖直方向设有水平刻度线；所述测量管内部设有漂浮于液面上的反射板一。

优选的，一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括安装支架，所述安装支架上设有沿水平方向滑动的滑块，所述滑块与测量管的中部或上部连接，所述测量管底部与所述测试油管连接，所述测试油管为软管，用以通过滑块的滑动调节测量管的垂直度。

优选的，所述安装支架上设有两个沿水平方向滑动的滑块，两个滑块之间形成用于容纳测量管的夹持槽。

优选的，所述安装支架上还设有标定组件；所述标定组件包括竖直设置的反射板二，所述超声波传感器与角度调节机构连接，用以实现超声波传感器的转动，使超声波传感器能分别向反射板一和反射板二发射超声波。

优选的，所述角度调节机构为舵机。

优选的，所述标定组件还包括朝向所述超声波传感器设置的激光传感器，所述激光传感器的发射端与所述反射板二位于同一竖直面内。

优选的，一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括小车，所述测试油管、油箱和安装支架均设置于小车上；所述小车底部设有高度可调式脚轮，用于调节小车的水平位置。

优选的，一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括与所述超声波传感器连接的控制模块。

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，将测试油管与测量管连通，当液压元件发生内泄漏时，泄漏的油液会导致测量管内的液面高度发生变化，本申请中通过超声波传感器对液面高度变化进行非接触式测量，提升内泄漏量测量精度的同时可以提升检测装置的使用寿命。

(2)本实用新型中，测试油管和测量管之间通过转换接头实现可拆卸式连接，通过不同规格的转换接头可实现不同管径的测量管与测试油管之间的连接，便于提升本申请中基于超声波测距的内泄漏量检测装置的适用范围。

(3)本实用新型中，测量管为管壁上沿竖直方向设有水平刻度线的透明管，便于通过肉眼观察测量管的液面变化，测量管内部设有漂浮于液面上的反射板一，用于与超声波传感器配合，实现高精度的液面变化量的测量；除此之外，还可根据反射板一与水平刻度线之间的位置关系判断测量管的垂直程度。

(4)本实用新型中，安装支架上设有沿水平方向滑动的滑块，测试油管为软管，用以通过滑块的滑动调节测量管的垂直度。

(5)本实用新型中，安装支架上设有两个沿水平方向滑动的滑块，两个滑块之间形成用于容纳测量管的夹持槽，通过调节两个滑块之间的距离即可得到不同规格的夹持槽，便于对不同管径的测量管进行夹持固定。

(6)本实用新型中，标定组件包括竖直设置的反射板二，超声波传感器与角度调节机构连接，用以实现超声波传感器的转动，使超声波传感器能分别向反射板一和反射板二发射超声波，从而分别实现测量管液面变化的测量和超声波传感器的标定。

(7)本实用新型中，标定组件还包括朝向超声波传感器设置的激光传感器，通过激光传感器可精确测量反射板二与超声波传感器之间的实际距离，便于实现超声波传感器的标定。

(8)本实用新型中，测试油管、油箱和安装支架均设置于小车上，便于实现内泄漏量检测装置的移动，对不同的液压元件进行内泄漏量检测；小车底部设有高度可调式脚轮，用于调节小车的水平位置。

(9)本实用新型中，控制模块为PLC控制器，具有计算测量时间、测量频率及历史数据存储等功能，可以提升计时的准确性和计算效率，提升液压元件内泄漏量的检测效率。

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基于超声波测距的内泄漏量检测装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中转换接头的剖视图；

图3是本申请实施例中滑块的结构示意图；

图4是本申请实施例中超声波测距组件与标定组件的设置示意图；

图5是本申请实施例中超声波测距组件的标定原理示意图；

其中，1、进油管，2、测试油管，3、油箱，4、阀门一，5、阀门二，6、超声波测距组件，6.1、测量管，6.2、超声波传感器，6.3、反射板一，6.4、角度调节机构，7、转换接头，7.1、接口一，7.2、接口二，8、安装支架，8.1、滑块，9、标定组件，9.1、反射板二，9.2、激光传感器，10、小车，10.1、高度可调式脚轮，11、待测液压元件。

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5，一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，本实施例应用于液压元件的内泄漏量测量。

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，参见图1，包括进油管1、测试油管2和油箱3；所述进油管1与待测液压元件11的进油口连接，所述测试油管2的一端与待测液压元件11的出油口连接，另一端与油箱3连接；所述测试油管2上设有阀门一4和阀门二5；所述阀门一4和阀门二5之间设有超声波测距组件6；所述超声波测距组件6包括竖直设置的测量管6.1和用于检测测量管6.1液面变化的超声波传感器6.2，所述测量管6.1与测试油管2连通。本实施例中，待测液压元件11为液压缸，测量液压缸的内泄漏量前，将阀门一4和阀门二5打开，通过油箱3将液压缸出油口一端的空腔填满，然后关闭阀门二5；再通过与油泵连接的进油管1将液压缸进油口一端的空腔填满，直至液压缸内的压力达到测试压力，即可开始进行液压缸的内泄漏量测量，液压缸内泄漏的油液通过测试油管2流入测量管6.1中，导致测量管6.1的液面高度发生变化，通过超声波传感器6.2进行非接触式测量得到测量管6.1内的液面变化，从而得出液压缸的内泄漏量。

参见图1和图2，所述测试油管2与所述测量管6.1之间通过转换接头7实现可拆卸式连接。转换接头7的一端设有与测量管6.1连接的接口一7.1，转换接头7的另一端设有与测试油管2连接的接口二7.2。当测量不同的待测液压元件11时，由于待测液压元件11的内泄漏量不同，需要的测量管6.1规格(管径和长度)也不同，只需改变转换接头7的接口一7.1的内径，即可通过不同规格的转换接头7可实现不同管径的测量管6.1与测试油管2之间的连接，便于提升本申请中基于超声波测距的内泄漏量检测装置的适用范围。

所述测量管6.1为透明管，所述测量管6.1的管壁上沿竖直方向设有水平刻度线，便于通过肉眼观察测量管6.1的液面变化；参见图1，所述测量管6.1内部设有漂浮于液面上的反射板一6.3，用于与超声波传感器6.2配合，实现高精度的液面变化量的测量。超声波测距原理是超声波传感器6.2发射超声波，传播到反射板一6.3上并出现反射现象(未设置反射板一6.3时直接通过液面反射)，超声波传感器接收超声回波，经过滤波放大、信号处理等后计算得出发送到接收脉冲串的时隙，继而计算得到待测液位的变化。

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括安装支架8，所述安装支架8上设有沿水平方向滑动的滑块8.1，所述滑块8.1与测量管6.1的中部或上部连接，所述测量管6.1底部与所述测试油管2连接，所述测试油管2为软管，用以通过滑块8.1的滑动调节测量管6.1的垂直度，当反射板一6.3与测量管6.1管壁上的水平刻度线平行时，即完成了测量管6.1的垂直度调节，有利于提升测量管6.1内部液面垂直高度变化量的精度。

参见图3，本实施例中，所述安装支架8上设有两个沿水平方向滑动的滑块8.1，两个滑块8.1之间形成用于容纳测量管6.1的夹持槽，通过调节两个滑块8.1之间的距离即可得到不同规格的夹持槽，便于对不同管径的测量管6.1进行夹持固定。滑块8.1上设有紧固螺栓，用以固定滑块8.1在安装支架8上的位置。

参见图4和图5，所述安装支架8上还设有标定组件9；所述标定组件9包括竖直设置的反射板二9.1，所述超声波传感器6.2与角度调节机构6.4连接，用以实现超声波传感器6.2的转动，使超声波传感器6.2能分别向反射板一6.3和反射板二9.1发射超声波。当需进行超声波传感器6.2的标定时，将角度调节机构6.4向反射板二9.1转动，使超声波传感器6.2的超声波发射路径垂直于反射板二9.1，通过将超声波传感器6.2测得的距离与反射板二9.1和超声波传感器6.2之间的实际距离进行比对，即可得出超声波传感器6.2测量是否准确的结论，若超声波传感器6.2测得的距离与反射板二9.1至超声波传感器6.2之间的实际距离不同，则需对超声波传感器6.2的相关参数进行调整，直至完成超声波传感器6.2的标定。完成标定后，将角度调节机构6.4转动90°，使超声波传感器6.2的超声波发射路径垂直于反射板一6.3，测量由于液压缸内泄漏导致的反射板一6.3的高度位置的变化。

本实施例中，所述角度调节机构6.4为舵机，通过舵机实现超声波传感器6.2的转动。

所述标定组件9还包括朝向所述超声波传感器6.2设置的激光传感器9.2，所述激光传感器9.2的发射端与所述反射板二9.1位于同一竖直面内，如图5所示，图中的实线箭头表示超声波传感器6.2的超声波发射路径，图中的虚线箭头表示激光传感器9.2的激光发射路径，通过激光传感器9.2可精确测量反射板二9.1与超声波传感器6.2之间的实际距离，便于实现超声波传感器6.2的标定。

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括小车10，所述测试油管2、油箱3和安装支架8均设置于小车10上，便于实现内泄漏量检测装置的移动，对不同的液压元件进行内泄漏量检测；所述小车10底部设有高度可调式脚轮10.1，用于调节小车10的水平位置。本实施例中，高度可调式脚轮10.1包括调节螺母和连接在调节螺母上的脚轮，调节螺母与小车本体螺纹连接，通过改变调节螺母与小车本体的螺纹连接位置实现小车水平位置的调节。

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置还包括与所述超声波传感器6.2、激光传感器9.2连接的控制模块，本实施例中，控制模块为PLC控制器，具有计算测量时间、测量频率及历史数据存储等功能。对于激光传感器9.2，可以额外设置对应的控制器，单独对激光传感器9.2的数据进行记录，本实施例中，将超声波传感器6.2、激光传感器9.2连接至同一个控制模块，可减少装置的制造成本。

一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置的使用方法如下：

一、超声波传感器6.2的标定：使角度调节机构6.4(即舵机)带动超声波传感器6.2转动，使超声波传感器6.2的超声波发射路径垂直于反射板二9.1，通过超声波传感器6.2测得的距离与激光传感器9.2测得的距离进行比对标定；

二、内泄漏量测量准备：使角度调节机构6.4带动超声波传感器6.2转动90°，使超声波传感器6.2的超声波发射路径垂直于测量管6.1液面上的反射板一6.3；然后打开阀门一4和阀门二5，通过油箱3将液压缸出油口一端的空腔填满，然后关闭阀门二5；再通过与油泵连接的进油管1将液压缸进油口一端的空腔填满，使液压油压力达到额定压力或是用户指定的测试压力，满足GB/T15622-2005《液压缸试验方法》中规定的测量内泄漏的方法要求，即可开始进行液压缸的内泄漏量测量；

三、内泄漏量测量：当液压缸发生内泄漏时，会导致反射板一6.3的高度位置发生变化，通过PLC对测量时间T进行计时，通过超声波传感器6.2得到T时间内测量管6.1的液面高度变化量H(即反射板一6.3的高度位置变化量)，已知测量管6.1的内部截面面积为S，可得到该液压缸的内泄漏量Q＝HS/T。

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)

1.一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，包括进油管(1)、测试油管(2)和油箱(3)；所述进油管(1)与待测液压元件的进油口连接，所述测试油管(2)的一端与待测液压元件的出油口连接，另一端与油箱(3)连接；所述测试油管(2)上设有阀门一(4)和阀门二(5)；所述阀门一(4)和阀门二(5)之间设有超声波测距组件(6)；所述超声波测距组件(6)包括竖直设置的测量管(6.1)和用于检测测量管(6.1)液面变化的超声波传感器(6.2)，所述测量管(6.1)与测试油管(2)连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述测试油管(2)与所述测量管(6.1)之间通过转换接头(7)实现可拆卸式连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述测量管(6.1)为透明管，所述测量管(6.1)的管壁上沿竖直方向设有水平刻度线；所述测量管(6.1)内部设有漂浮于液面上的反射板一(6.3)。

4.根据权利要求3所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，还包括安装支架(8)，所述安装支架(8)上设有沿水平方向滑动的滑块(8.1)，所述滑块(8.1)与测量管(6.1)的中部或上部连接，所述测量管(6.1)底部与所述测试油管(2)连接，所述测试油管(2)为软管，用以通过滑块(8.1)的滑动调节测量管(6.1)的垂直度。

5.根据权利要求4所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述安装支架(8)上设有两个沿水平方向滑动的滑块(8.1)，两个滑块(8.1)之间形成用于容纳测量管(6.1)的夹持槽。

6.根据权利要求4所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述安装支架(8)上还设有标定组件(9)；所述标定组件(9)包括竖直设置的反射板二(9.1)，所述超声波传感器(6.2)与角度调节机构(6.4)连接，用以实现超声波传感器(6.2)的转动，使超声波传感器(6.2)能分别向反射板一(6.3)和反射板二(9.1)发射超声波。

7.根据权利要求6所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述角度调节机构(6.4)为舵机。

8.根据权利要求6所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，所述标定组件(9)还包括朝向所述超声波传感器(6.2)设置的激光传感器(9.2)，所述激光传感器(9.2)的发射端与所述反射板二(9.1)位于同一竖直面内。

9.根据权利要求4所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，还包括小车(10)，所述测试油管(2)、油箱(3)和安装支架(8)均设置于小车(10)上；所述小车(10)底部设有高度可调式脚轮(10.1)，用于调节小车(10)的水平位置。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种基于超声波测距的内泄漏量检测装置，其特征在于，还包括与所述超声波传感器(6.2)连接的控制模块。

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