專利名稱：液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力檢測裝置。特別是涉及一種液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置。
背景技術(shù)：
在一些大型機械設(shè)備中，大量采用液壓控制裝置，這種液壓控制裝置依靠液壓管 道，通過驅(qū)動一定壓力的液壓油來控制機械裝置進行工作。長期使用后，液壓系統(tǒng)容易出現(xiàn) 故障。為了監(jiān)測液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，分析、排除故障原因，需要直接測量液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓 油的壓力值，如果采用拆卸液壓系統(tǒng)管道的方法，或者，安裝普通壓力傳感器等方式，容易 造成液壓系統(tǒng)的液壓油的泄漏，并且，不可避免地會給液壓系統(tǒng)造成污染。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種不解體測量液壓橡膠油管壓力的裝置。本實用新型所采用的技術(shù)方案是液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，包括，電 源電路單元，還包括傳感器單元，信號處理與放大單元，CPU處理器和顯示電路單元，所述傳 感器單元通過所述信號處理和放大單元，與所述CPU處理器相互電連接，所述CPU處理器的 輸出信號與所述顯示電路單元連接，所述電源電路單元為所述各電路單元提供電力。所述傳感器單元的傳感器采用粘貼式應變片傳感器，所述粘貼式應變片傳感器的 數(shù)量為1至2片，所述粘貼式應變片傳感器設(shè)置在被測量液壓橡膠油管測量點的外周壁上。當安裝所述粘貼式應變片傳感器的數(shù)量為2片時，所述粘貼式應變片傳感器以被 測量液壓橡膠油管測量點的橫截面為中心，對稱設(shè)置在被測量液壓橡膠油管外周壁上。所述粘貼式應變片傳感器的長度為被測量液壓橡膠油管外壁橫截面周長的1/4 至 1/3。對于單粘貼式應變片傳感器測量電路，所述信號處理采用電橋電路對粘貼式應變 片傳感器的信號進行檢測，或者，采用為粘貼式應變片傳感器電路提供恒流電源；對于雙粘 貼式應變片傳感器測量電路，所述信號處理電路采用橋式電路進行信號處理，信號放大單 元采用差動放大電路或儀表放大器進行信號放大。本實用新型的有益效果是通過在液壓橡膠油管的外壁粘貼應變片傳感器，結(jié)合 信號處理與放大電路，可以不解體地測量橡膠管道中的液壓油的壓力值，避免造成液壓系 統(tǒng)的液壓油的泄漏，并且，不會給液壓系統(tǒng)造成污染，清潔、環(huán)保。

圖1是液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置的組成方框圖；圖2a、圖2b是粘貼式應變片傳感器設(shè)置示意圖；圖3a、圖3b是采用單粘貼式應變片傳感器測量電路原理圖；[0013]圖4是采用雙粘貼式應變片傳感器的測量電路原理圖；圖5是采用雙粘貼式應變片傳感器的測量與放大電路原理圖。圖中 T 液壓管道0:被測量的液壓管道內(nèi)的液壓油R 液壓管道的內(nèi)徑L1 粘貼式應變片1傳感器L2 粘貼式應變片2傳感器Rxi 粘貼式應變片傳感器Ll的電阻值Rx2 粘貼式應變片傳感器L2的電阻值L 粘貼式應變片傳感器的長度
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步的詳細說明。圖1是本實用新型裝置的組成方框圖，如圖1所示，本實用新型裝置液壓橡膠油管 的壓力不解體檢測裝置，包括，電源電路單元，傳感器單元，信號處理與放大單元，CPU處理 器和顯示電路單元，傳感器單元通過信號處理與放大單元與CPU處理器相互電連接，CPU處 理器的輸出信號與顯示電路單元連接，電源電路單元為各電路單元提供電力。圖2a、圖2b是本實用新型裝置的粘貼式應變片傳感器設(shè)置示意圖；如圖2a、圖2b 所示，為了測量液壓管道T內(nèi)的液壓油0的壓力，采用測量橡膠液壓管道T的變形來間接測 量橡膠油管內(nèi)液壓油的壓力值。如圖2a所示，在液壓管道T測量點的橫截面上，沿橫截面方向粘貼長度為L的粘 貼式應變片傳感器，當液壓管道T內(nèi)的液壓油壓力增加時，液壓油會壓迫液壓管道T的內(nèi) 壁，使液壓管道τ膨脹，液壓管道T的內(nèi)徑R增加，從而，導致粘貼在液壓管道T表面的粘貼 式應變片傳感器的長度L被拉長，使得粘貼式應變片傳感器的電阻值Rxi或Rx2發(fā)生變化，通 過信號處理與放大單元電路將粘貼式應變片傳感器的電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號，實現(xiàn)了 對液壓系統(tǒng)的不解體測量。如圖2b所示，粘貼式應變片傳感器以被測量液壓橡膠油管測量點的橫截面為中 心，對稱設(shè)置在被測量液壓橡膠油管外周壁上，粘貼式應變片傳感器的長度L為被測量液 壓橡膠油管外壁橫截面周長的1/4至1/3。當液壓橡膠油管內(nèi)的油壓增加時，2片粘貼式應 變片傳感器的長度L同時被拉長，這樣，通過信號處理與放大單元電路，測量2片粘貼式應 變片傳感器的電阻RX1、Rx2變化，進一步可以測量液壓橡膠油管內(nèi)部的壓力值。比較圖2a所示的技術(shù)方案和圖2b所示的技術(shù)方案，圖2b所示的技術(shù)方案的測量 精度提高了近一倍。圖3a、圖3b是本實用新型裝置采用單粘貼式應變片傳感器測量電路原理圖；如圖 3a、圖3b所示，當采用1個粘貼式應變片傳感器Ll測量電路時，可用兩種方案測量電阻Rxi 的變化值。一種是采用電橋電路將電阻Rxi的變化值轉(zhuǎn)化為電壓的變化值，輸出電壓與電阻 變化值的關(guān)系如式(1)；另一種是給粘貼式應變片傳感器提供恒流源。當粘貼式應變片傳 感器的電阻Rxi發(fā)生變化時，其兩端輸出的電壓也將發(fā)生變化，如式(2)所示。Uo = 0.5U~-^—U(1)[0030]U。= IiRxl(2)圖4是本實用新型裝置采用雙粘貼式應變片傳感器的測量電路原理圖；如圖4所 示，對于采用雙粘貼式應變片傳感器測量電路，信號處理電路與信號放大電路，可以分別采 用橋式電路進行信號處理，差動放大電路進行信號放大。采用對稱電橋電路時，將雙粘貼式 應變片傳感器的電阻RX1、RX2變化，累計轉(zhuǎn)化為電壓值的變化，此時，輸出電壓與粘貼式應變 片傳感器電阻值RX1、RX2之間的對應關(guān)系如式(3)所示。 由于一般情況下，粘貼式應變片傳感器長度L的相對變化率較小，導致其輸出的 電壓信號也較低，為了便于提取壓力信號，需要對信號進行放大。在信號處理單元電路中， 由于采用了電橋和恒流源電路，會產(chǎn)生共模信號，因此，在放大信號時，需要采用具有高共 模抑制比的差分電路或儀表放大器進行放大才能提取出理想的信號。圖5是本實用新型裝置采用雙粘貼式應變片傳感器的測量與放大電路原理圖，如 圖5所示，對于采用雙粘貼式應變片傳感器測量電路，可以采用橋式電路進行信號處理，從 AB兩點輸出的信號采用差動放大電路，或者，采用儀表放大器電路進行放大，現(xiàn)以選用儀表 放大器集成電路AD623進行放大，通過改變電路中的電阻&來調(diào)整放大倍數(shù)。值得指出的是，本實用新型的保護范圍并不局限于上述具體實例方式，根據(jù)本實 用新型的基本技術(shù)構(gòu)思，只要本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無需經(jīng)過創(chuàng)造性勞動，即可聯(lián)想到的實 施方式，均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，包括，電源電路單元，其特征在于，還包括傳感器單元，信號處理與放大單元，CPU處理器和顯示電路單元，所述傳感器單元通過所述信號處理和放大單元，與所述CPU處理器相互電連接，所述CPU處理器的輸出信號與所述顯示電路單元連接，所述電源電路單元為所述各電路單元提供電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，其特征在于，所述傳 感器單元的傳感器采用粘貼式應變片傳感器，所述粘貼式應變片傳感器的數(shù)量為1至2片， 所述粘貼式應變片傳感器設(shè)置在被測量液壓橡膠油管測量點的外周壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，其特征在于，當安裝 所述粘貼式應變片傳感器的數(shù)量為2片時，所述粘貼式應變片傳感器以被測量液壓橡膠油 管測量點的橫截面為中心，對稱設(shè)置在被測量液壓橡膠油管外周壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，其特征在于，所述 粘貼式應變片傳感器的長度為被測量液壓橡膠油管外壁橫截面周長的1/4至1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，其特征在于，對于單 粘貼式應變片傳感器測量電路，所述信號處理采用電橋電路對粘貼式應變片傳感器的信號 進行檢測，或者，采用為粘貼式應變片傳感器電路提供恒流電源；對于雙粘貼式應變片傳感 器測量電路，所述信號處理電路采用橋式電路進行信號處理，信號放大單元采用差動放大 電路或儀表放大器進行信號放大。
專利摘要本實用新型公開了一種液壓橡膠油管的壓力不解體檢測裝置，包括，電源電路單元，還包括傳感器單元，信號處理與放大單元，CPU處理器和顯示電路單元，傳感器單元通過信號處理和放大單元，與CPU處理器相互電連接，CPU處理器的輸出信號與顯示電路單元連接，電源電路單元為各電路單元提供電力。有益效果是通過在液壓橡膠油管的外壁粘貼應變片傳感器，結(jié)合信號處理與放大電路，可以不解體地測量橡膠管道中的液壓油的壓力值，避免造成液壓系統(tǒng)的液壓油的泄漏，并且，不會給液壓系統(tǒng)造成污染，清潔、環(huán)保。
文檔編號G01L9/04GK201615815SQ20102915100
公開日2010年10月27日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者曾銳利, 江紅輝, 王保民, 肖云魁, 蘇欣平, 趙慧敏 申請人:中國人民解放軍軍事交通學院