專利名稱：金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車、醫(yī)療等領域，具體講是一種金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置。
背景技術：
金屬快速接頭，包括一中空的凹面連接主體和一包容在凹面連接主體內的凸面元件， 所述的凸面元件上設有一徑向的鐓粗部分，所述的鐓粗部分與所述凹面連接主體內的保持 架相配合。金屬快速接頭通常用來連接兩個元件或兩根導管，其作用在于能在最短的時間 內以最小的花費建立起一個密封、安全的流體管線。但是，如果金屬快速接頭的凸面元件 與凹面連接主體之間的連接不正確或不到位，那么則會在不正確或不到位的連接處發(fā)生流 體泄漏，如果流體是可燃、助燃、有害氣體的話，那么就有可能發(fā)生火災等更為嚴重的事 故。因此，非常有必要對金屬快速接頭的連接狀態(tài)進行檢測。
現(xiàn)有的金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測方法完全依靠人工檢測，其檢測方法主要有以下 兩種
一種方法是依靠人力向一個方向拖或拉凸面元件使其脫離凹面主體，若是凸面元件從 凹面連接主體中脫離，則說明連接是不正確或不到位的。但是這種檢測方法存在下列缺陷， 如施加在凸面元件上的拉力或拖力不足，則很難將局部連接的凸面元件從凹面連接主體中 拉出，檢測人員則會誤認為金屬快速接頭己經(jīng)連接正確。因而，這種檢測方法的可靠性差。
另外一種方法是在凸面元件被塞進凹面連接主體內且正好鎖定到位時，會聽到"喀嚓" 聲，從而確定快速接頭的連接正確。但是這種方法也存在下列問題，如在廠房內的背景噪 聲比較大，檢測人員不容易聽清楚"喀嚓"聲，通常是將檢測的工作再重復做幾次，才能 判斷出金屬快速接頭是否連接正確。因而，這種檢測方法的過程比較繁瑣。
以上兩種檢測方法都是通過人的經(jīng)驗來檢測金屬快速接頭的連接狀態(tài)，不僅存在著可 靠性差、檢測過程繁瑣的缺陷，而且驗證完之后并沒有一個連接正確的信號顯示。
中國國家知識產(chǎn)權局網(wǎng)站上公布了一種具有連接檢驗器的快速接頭，它包括有內部徑 向支承面的中空的凹面連接主體，凸面元件有一徑向擴大的鐓粗部分，它能插入連接主體 到第一位置，且能在連接主體里從第一位置移到第二位置。保持架配置在連接主體內，其 上有鐓粗部分和支承面之間延伸的保持梁，以確保保持架和凸面元件在連接主體內，環(huán)形 指示器元件可分離地固定在連接主體的一端，凸面元件從第一位置到第二位置的移出能導致指示器元件從連接主體中分離，給出一正確連接的信號。這種裝置雖然解決了以上兩種 檢測方法檢測過程繁瑣、可靠性差、無正確連接信號的顯示問題，但是該裝置一次只能對 一個快速接頭進行檢測，而且還不能遠程檢測。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是，提供一種可遠程對多個金屬快速接頭進行集中檢測 且實時監(jiān)測的金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置。
本實用新型的技術方案是，提供一種金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，它包括至少 一個采集裝置和一臺計算機，所述的采集裝置包括雙面絕緣的導電介質環(huán)、振蕩電路和單 片機，所述雙面絕緣的導電介質環(huán)固定連接在凹面連接主體的端面I7上，所述導電介質 環(huán)與振蕩電路電連接，所述的振蕩電路還與凹面連接主體電連接，所述振蕩電路的輸出端 與所述單片機的I/O 口電連接，所述單片機還與所述的計算機電連接。
所述雙面絕緣的導電介質環(huán)為導電介質環(huán)嵌入在絕緣環(huán)內并被所述的絕緣環(huán)包覆； 所述雙面絕緣的導電介質環(huán)內設有一通孔，所述的通孔與所述凸面元件的徑向部分間隙配合。
所述的導電介質環(huán)與振蕩電路電連接，所述的凹面連接主體與所述振蕩電路的負極電 連接。
所述金屬快速接頭的連接檢測裝置還包括現(xiàn)場指示電路，所述的現(xiàn)場指示電路與單片 機的I/O 口電連接。
采用以上結構后，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下幾個優(yōu)點
本實用新型導電介質環(huán)與振蕩電路電連接，凹面連接主體與振蕩電路電連接，這樣就
形成了兩個等效電容C1、 C2,當凹面連接主體與凸面元件連接正確時，由于凹面連接主體 的端面與凸面元件的端面之間的距離是一定的，因此等效電容C1、 C2的電容值是一定的， 將C1、 C2接入振蕩電路，輸出頻率值f'與單片機內的預存值f進行相匹配，因而表明金 屬快速接頭連接正確，觸發(fā)現(xiàn)場顯示電路，當凹面連接主體與凸面元件連接不正確時，凹 面連接主體的端面與凸面元件的端面之間的距離增大，電容值變小，振蕩電路輸出頻率值 f'變小，從而與單片機內的預存值f不匹配，因而表明金屬快速接頭未連接正確。本實 用新型的采集裝置可為多個，可通過計算機遠程對多個金屬快速接頭的連接狀態(tài)進行集中 檢測，并且周期性地采集振蕩電路的輸出頻率值以實現(xiàn)對金屬快速接頭的實時監(jiān)測。
本實用新型導電介質環(huán)與振蕩電路電連接，凹面連接主體與振蕩電路的負極電連接， 可避免人在接觸凸面元件時，電流經(jīng)人體流向大地，從而影響該裝置的可靠性。本實用新型具有現(xiàn)場指示電路，當金屬快速接頭正確連接時，具有直觀的正確連接地 信號指示，從而給現(xiàn)場工作人員一個明確的信號指示。

圖1是本實用新型實施例的硬件框圖。 圖2是本實用新型的控制軟件流程圖。
圖3是本實用新型的金屬快速接頭與雙面絕緣的導電介質環(huán)的橫截面圖。 圖4是本實用新型的電路連接圖。
圖中所示1、凹面連接主體，2、凸面元件，3、鐓粗部分、4、保持架，5、通孔，6、 雙面絕緣的導電介質環(huán)，6.1、導電介質環(huán)，6.2、絕緣環(huán)，7、端面I， 8、端面II。
具體實施方式

通常金屬快速接頭包括一中空的凹面連接主體1, 一包容在連接主體里的凸面元件2， 凹面連接主體內設有一個保持架4，其與凸面元件上的徑向鐓粗部分3配合使用。
如圖1、圖3所示，本實用新型金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，它包括至少一個 采集裝置和計算機，所述的采集裝置包括雙面絕緣的導電介質環(huán)6、振蕩電路和單片機， 所述雙面絕緣的導電介質環(huán)6固定連接在凹面連接主體的端面I 7上，所述導電介質環(huán)6. 1 與振蕩電路電連接，所述的振蕩電路還與凹面連接主體電連接，所述振蕩電路的輸出端與 所述單片機的I/O 口電連接，所述單片機還與所述的計算機電連接。
所述雙面絕緣的導電介質環(huán)6為導電介質環(huán)6. 1嵌入在絕緣環(huán)6. 2內并被所述的絕 緣環(huán)6. 2包覆；所述雙面絕緣的導電介質環(huán)6內設有一通孔5，所述的通孔5與所述凸面 元件2的徑向部分間隙配合。
所述的導電介質環(huán)6. 1與振蕩電路電連接，所述的凹面連接主體2與所述振蕩電路的 負極電連接。
所述金屬快速接頭的連接檢測裝置還包括現(xiàn)場指示電路，所述的現(xiàn)場指示電路與單片 機的I/O 口電連接。
本實用新型在凹面連接主體1的端面I 7上固定連接個雙面絕緣的導電介質環(huán)6，將 第一導線一端與導電介質環(huán)6.1連接，另一端與振蕩電路電連接，將第二導線的一端與凹 面連接主體l連接，其另一端與振蕩電路電連接，眾所周知，電容是由兩個相互靠近的金 屬板中間夾一環(huán)絕緣介質組成，因此就形成了兩個電容腔即凹面連接主體的端面I7、 絕緣環(huán)6.2、導電介質環(huán)6. l構成了電容腔l (等效電容C1)，凸面元件端面I18、絕緣環(huán) 6.2、空氣層、導電介質環(huán)6. l構成電容腔2 (等效電容C2)。本實用新型所形成的等效電容1和等效電容2呈并聯(lián)結構，等效電容1的設置減少了振蕩電路工作時間的電磁輻射， 等效電容2利用保持架將凹面連接主體上的電接入凸面元件內，這就使得手持凸面元件的 人體感應的干擾被減少，有利于等效電容2輸出穩(wěn)定的電容值。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
本實施例金屬快速接頭的連接檢測裝置的硬件框圖如圖l所示，它由金屬快速接頭形 成的兩個等效電容Cl和C2、參考電容，振蕩電路、單片機、現(xiàn)場指示電路、遠距離通訊 單元和計算機構成。
如圖4所示，本實施例的振蕩電路有LM555CJ振蕩器及其外圍電路組成，可將組成的 電容1、電容2及電容3的值輸入后，輸出供單片機使用的頻率值;單片機使用的是AT89C51 單片機及其外圍一系列電路；現(xiàn)場指示電路由二極管和電阻組成；遠距離通信單元由SP485 及其外圍電路組成，它作為該實用新型的通信單元，主要用于與遠程計算機的通訊。
本裝置導電介質環(huán)6. 1與振蕩電路的THR、 TRIG端通過導線連接，凹面連接主體2與 振蕩電路的GND端連接，振蕩電路的輸出端OUT接至單片機的TO腳，單片機的P0. 0-P0. 3 分別接至現(xiàn)場指示電路的輸入端。單片機的P0.4、 RXD、 TXD依次接至SP485的DE、 RO、 DI端，即遠程通訊單元的輸入端，遠程通訊單元的輸出端P1與計算機通訊口連接。
本實施例是對一個金屬快速接頭的連接狀態(tài)進行檢測，若是對多個進行檢測，則只需 將多個采集裝置與多個SP485芯片連接，即單片機的PO. 4、 RXD、 TXD依次接至SP485的 DE、 RO、 DI端連接，再集中將多個SP485芯片的輸出端與計算機連接即可。
本實施例的軟件控制流程圖如圖2所示。單片機啟動，從存儲器(ROM)里加載程序， 初始化單片機，進入工作狀態(tài)。單片機周期性采集555振蕩電路的頻率值f'，并將該值 與預存在(ROM)里的頻率值f比較，判斷頻率值f'是否與存儲器里的值相匹配，進而判 斷金屬快速接頭的連接狀態(tài)。如果頻率值不匹配，則認為未連接正確，否則，判斷金屬快 速接頭連接正確，并將信號輸出至現(xiàn)場指示電路、同時輸出信號至計算機，通過計算機對 金屬快速接頭的連接狀態(tài)進行實時監(jiān)測。若是金屬快速接頭為多個，需要給這些接頭定義 相應的地址，并將這些地址儲存在單片機和計算機內，這樣通過計算機即可知道各個金屬 快速接頭的連接狀態(tài)。
本實施例里的相匹配，并非指輸入的頻率值f'與預存的頻率值數(shù)據(jù)100%相同，而 是根據(jù)凹面連接主體與凸面元件連接后，其間，由于存在端面間的間隙誤差、電壓的誤差 等，從而允許在一定范圍內(如誤差為土10%)相匹配，否則，則判斷為不相匹配。
本實施例是在25'C下、金屬快速接頭和導電介質環(huán)6. 1的材質為銅，絕緣環(huán)6. 2的材料為聚脂PET，凹面連接主體1的外直徑為21誦，凹面連接主體1內直徑為10mm，凹面連 接主體1上的卡口 (卡口不是本實用新型的內容，卡口與凸面元件2上的卡件相配合使用) 的直徑為3ram，導電介質環(huán)6. 1的厚度為0. 15咖，絕緣環(huán)6. 2的厚度為0. 2mm，當金屬快 速接頭處于正確連接時，凸面元件端面I18與凹面元件端面I 7之間的距離為1. 0mra,經(jīng)測 電容的電橋測得電容1的電容值為26pf、電容2的電容值為2pf、根據(jù)555振蕩電路的頻 率算法F=1.443/ (RA+2RB) *C可以得出金屬快速接頭處于正確連接時，F(xiàn)=48. 100kHz。 通過儀器測得，振蕩電路的輸出值也為F=48. 100kHz;而在金屬快速接頭未連接正確時， 根據(jù)公式可得，C=SS/4TTkd, s是一個常數(shù)，S是電容極板的正對面積，d是電容板極的距離， k是靜電力常量，由于電容板的正對面積是不變的，因此在改變凹面連接主體的端面 I 7與凸面元件的端面I18間的距離(電容板極的距離)后，電容值即發(fā)生變化。因 此，本實用新型可使用這種方法來判斷金屬快速接頭的連接狀態(tài)。將上述的數(shù)據(jù)預存入單 片機的R0M里，單片機經(jīng)過對數(shù)據(jù)的比對，判斷金屬快速接頭的連接正確并輸送連接正確 的信號至計算機。
本實用新型屬于一種組合實用新型，是一種在技術上具有的創(chuàng)新性實用新型，其中涉 及到的絕緣介質環(huán)、絕緣環(huán)、振蕩電路、單片機、現(xiàn)場指示電路、遠距離通信單元等，都 己屬于現(xiàn)有技術并有多種形式的應用，在此就不再敘述。本實用新型以實施例為中心展開 了詳細的說明，所描述的優(yōu)選方式或某些特征的具體體現(xiàn)，應當理解為本說明書是通過這 些實施例來描述本實用新型的，而實際上部件的組合、搭配等某些細節(jié)方面的變化都應該 屬于本實用新型的保護范圍內。
權利要求1、一種金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于它包括至少一個采集裝置和一臺計算機，所述的采集裝置包括雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)、振蕩電路和單片機，所述雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)固定連接在凹面連接主體的端面I(7)上，所述的導電介質環(huán)(6.1)與所述的振蕩電路電連接，所述的振蕩電路還與凹面連接主體電連接，所述振蕩電路的輸出端與所述單片機的I/O 口電連接，所述的單片機還與所述的計算機電連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于所述雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)為導電介質環(huán)(6.1)嵌入在絕緣環(huán)(6.2)內并被所述的絕 緣環(huán)(6.2)包覆；所述雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)內設有一通孔(5)，所述的通孔(5) 與所述凸面元件(2)的徑向部分間隙配合。
3、 根據(jù)權利要求1所述的金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于所述的 導電介質環(huán)(6.1)與振蕩電路電連接，所述的凹面連接主體(1)與所述振蕩電路的負極 電連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，其特征在于所述金屬快速接頭的連接檢測裝置還包括現(xiàn)場指示電路，所述的現(xiàn)場指示電路與單片機的I/O 口電連接。
專利摘要一種金屬快速接頭連接狀態(tài)的檢測裝置，它包括至少一個采集裝置和一臺計算機，所述的采集裝置包括雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)、振蕩電路和單片機，所述雙面絕緣的導電介質環(huán)(6)固定連接在凹面連接主體的端面I(7)上，所述的導電介質環(huán)(6.1)與所述的振蕩電路電連接，所述的振蕩電路還與凹面連接主體電連接，所述振蕩電路的輸出端與所述單片機的I/O口電連接，所述的單片機還與所述的計算機電連接。該裝置可遠程對多個金屬快速接頭進行集中檢測且實時監(jiān)測。
文檔編號G01B7/14GK201311270SQ200820168768
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權日2008年11月21日
發(fā)明者孫明敏, 張德榮, 瑩 曹, 陳曉明, 陶吉利 申請人:浙江大學寧波理工學院