本發(fā)明涉及流體監(jiān)測開關裝置技術領域，具體涉及一種機械電子雙顯示的流體壓力或流速監(jiān)測開關裝置。
背景技術：
現(xiàn)如今，流體的壓力開關和流速監(jiān)測一直是行業(yè)中測量的重點。
目前的流體壓力開關大體可以分成電子式壓力開關和機械式壓力開關。其中，機械式壓力開關靠的是感壓元件的彈性形變和行程，把壓力轉換成開關信號，不要供電，就能完成開關動作。常用的彈性元件為螺旋彈簧，通過壓力差推動活塞產生位移，完成開關動作。電子式壓力開關需要供電，通過壓力傳感器獲得壓力對應的mv信號，經過電路的轉換，得到的開關量信號。因為控制電路獲得傳感器的連續(xù)的值，可以實時顯示出容器內的壓力，與設定值做比較輸出開關量信號，功能較機械式強大不少。機械式壓力開關雖然結構牢固，抗強磁、強輻射等能力強，但是一般的機械式壓力開關只能起到開關作用，無法做到流體壓力監(jiān)測與實時顯示。而電子式壓力開關小巧，功能強大，但一般的電子式壓力開關都會受到強磁和強輻射等環(huán)境的影響，使得使用場合受限。
目前的流體流速監(jiān)測在工作原理上可分為機械式葉輪編碼器形式監(jiān)測、超聲波監(jiān)測、光學監(jiān)測及散熱率法等。其中機械方法測量流速是根據(jù)置于流體中的葉輪的旋轉角速度與流體的流速成正比的原理來進行流速測量的，通過編碼器測量葉輪的轉速，通過單片機電路進行數(shù)據(jù)處理和修正。傳統(tǒng)機械式中葉輪結構復雜，難于制造，制造誤差直接影響葉輪旋轉速度的輸出，影響測量精度。超聲波檢測流體流速時，儀器發(fā)射的超聲波在水中傳播時，將產生與水流速度相關的多普勒頻率信號。傳感器感應發(fā)射器發(fā)出的超聲波頻率信號及測試點懸浮微粒的反射與散射波信號，并把它們送至接收器混頻。然后由解調器檢出多普勒頻率信號，并進行放大整形。再由單片機控制并進行數(shù)據(jù)處理。一維流速測量時，傳感器必須正對流向。若偏離某個角度，所測流速值則是實際流速在此方向上的垂直分量。測出兩個相互垂直的流速分量，則可以合成為一個新的流速矢量。這就是二維流速測量原理。此方式測量范圍寬，使用范圍廣，但是成本較高。光學監(jiān)測流速也是利用激光多普勒效應測得流速，成本也是很高。散熱率法測量流速的原理是將發(fā)熱的測速傳感器置于被測流體中，利用發(fā)熱的測速傳感器的散熱率與流體流速成比例的特點，通過測定傳感器的散熱率來獲得流體的流速。此外，目前主要集中在流體流速監(jiān)測，而針對流速開關的裝置較少。
為了提高壓力開關或流速監(jiān)測裝置在不同環(huán)境下，特別是惡劣、特殊環(huán)境下，確保其工作可靠性和適應性，以及可增加裝置的壓力檢測或流速開關的功能，我們提供一種新型的機械電子雙顯示的流體壓力或流速監(jiān)測開關裝置。
技術實現(xiàn)要素：
解決的技術問題：本發(fā)明的目的是克服機械式檢測開關和電子式檢測開關各自的缺陷，通過機械電子雙顯示使得流體監(jiān)測開關裝置兼具流體的機械式和電子式的雙重優(yōu)點，提高流體監(jiān)測開關的使用效果以及擴寬其使用場合。
技術方案：一種機械電子雙顯示的流體監(jiān)測開關裝置，包括裝置本體和設置于所述裝置本體上的觸發(fā)機構，所述裝置本體內設有左頂桿、應變梁、右頂桿、第一觸桿、設于所述應變梁上的應變電阻和設置在所述裝置本體上的微動開關，所述左頂桿的一端與所述觸發(fā)機構相接觸，另一端與所述右頂桿的一端連接，所述右頂桿的另一端上設有第一觸桿，所述第一觸桿能夠與所述微動開關上左右觸點相接觸，所述左頂桿或所述右頂桿垂直穿過所述應變梁，所述應變電阻與設于所述裝置本體上的電子顯示器電連接，所述左頂桿上近所述應變梁端設有圓弧面壓頭。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述裝置本體內還設有絲桿和移動支架，所述移動支架設有兩個且一端分別滑動連接在所述應變梁兩端，另一端分別與所述絲桿兩端螺紋連接，任一所述移動支架與設于所述裝置本體外的顯示針固定連接，所述絲桿與設于所述裝置本體外的手輪固定連接。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述絲桿兩端的螺紋方向相互反向，所述絲桿通過支撐座與所述裝置本體固定連接。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述裝置本體包括外殼、與所述外殼固定連接的缸套和裝配于所述缸套上連接頭，所述外殼、缸套和觸發(fā)機構構成一個腔體；所述第一觸桿插入所述微動開關內且能夠與所述微動開關上左右觸點相接觸。所述外殼與所述缸套螺紋連接，所述連接頭內設有內螺紋。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述裝置本體包括外殼、與所述外殼固定連接的套筒和裝配于所述套筒上連接頭，所述觸發(fā)機構裝配于所述連接頭上，所述外殼和套筒構成一個腔體，所述左頂桿穿過所述套筒并伸入所述腔體內。所述外殼與所述套筒螺紋連接，所述連接頭內設有內螺紋。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述觸發(fā)機構包括能夠沿所述缸套內壁滑動的活塞，所述左頂桿的一端垂直設置在所述活塞上。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述觸發(fā)機構還包括彈性隔膜，所述彈性隔膜密封設置在所述活塞的外側。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述右頂桿上近所述應變梁端設有圓弧面壓頭。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述右頂桿的另一端還設有與所述第一觸桿背向設置的第二觸桿，所述第二觸桿上的觸點與固定設置于所述外殼上的閉合開關相接觸。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述觸發(fā)機構包括撥片、轉軸和凸輪，所述凸輪設置在所述連接頭和所述套筒構成的另一腔體內，所述轉軸能夠轉動且一端上垂直設有撥片，另一端穿過所述連接頭且與所述凸輪連接，所述凸輪的端面為曲面且所述凸輪的端面與所述左頂桿相抵。
上述的監(jiān)測開關裝置中，所述凸輪為圓柱凸輪。
上述的監(jiān)測開關裝置可應用于流體壓力或流體流速領域以作為流體壓力或流體流速的監(jiān)測開關裝置。
本發(fā)明的有益效果：
（1）本發(fā)明通過觸發(fā)機構推動左頂桿，并推動應變梁變形，并通過右頂桿和微動開關的配合實現(xiàn)流體壓力或流速開關功能；
（2）本發(fā)明通過應變梁上的應變電阻，并根據(jù)對應的應變電阻測量電路實現(xiàn)電子式流體壓力或流速監(jiān)測功能；
（3）本發(fā)明通過絲桿帶動移動支架移動，使得應變梁支點發(fā)生變化，可測量應變壓力值發(fā)生變化，同時顯示針跟隨移動支架也在移動，實現(xiàn)機械式壓力或流速監(jiān)測、壓力值或流速值的標定和顯示功能；
（4）本發(fā)明通過增加彈性隔膜使得所測流體和測量裝置隔開，避免出現(xiàn)流體泄露問題；
（5）本發(fā)明通過流體的流速變化為轉軸的轉動，通過凸輪曲面推動頂桿，實現(xiàn)流速開關功能；
（6）本發(fā)明通過應變梁支點的可變化和其上的應變電阻以及微動開關的組合，形成新型流體壓力或流速開關和監(jiān)測裝置，本裝置可以實現(xiàn)流體壓力或流速開關，電子式壓力或流速監(jiān)測，機械式壓力或流速監(jiān)測功能，使其工作可靠，功能強大，滿足各種場合的需求。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明的一種機械電子雙顯示的流體監(jiān)測開關裝置的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的實施方式一的流體壓力監(jiān)測開關裝置的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的實施方式二的流體流速監(jiān)測開關裝置的結構示意圖。
圖中標號說明：
1a、缸套，1b、套筒，2a、彈性隔膜，2b、撥片，3a、活塞，3b、轉軸，4a、第二觸桿，4b、凸輪，5、左頂桿，6、連接頭，7、手輪，8、電子顯示器，9、移動支架，10、應變梁，11、應變電阻，12、右頂桿，13、微動開關，14、絲桿，15、顯示針，16、支撐座，17、外殼。
具體實施方式
為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施方式對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的限制。
參見圖1-3所示，一種機械電子雙顯示的流體監(jiān)測開關裝置，包括裝置本體和設置于所述裝置本體上的觸發(fā)機構，所述裝置本體內設有左頂桿5、應變梁10、右頂桿12、第一觸桿、設于所述應變梁10上的應變電阻11和設置在所述裝置本體上的微動開關13，所述左頂桿5的一端與所述觸發(fā)機構相接觸，另一端與所述右頂桿12的一端連接，所述右頂桿12的另一端上設有第一觸桿，所述第一觸桿插入所述微動開關13內且能夠與所述微動開關13上左右觸點相接觸，所述左頂桿5或所述右頂桿12垂直穿過所述應變梁10，所述應變電阻11與設于所述裝置本體上的電子顯示器8電連接，所述左頂桿5上近所述應變梁10端設有圓弧面壓頭。
其中，所述裝置本體內還設有絲桿14和移動支架9，所述移動支架9設有兩個且一端分別滑動連接在所述應變梁10兩端，另一端分別與所述絲桿14兩端螺紋連接，任一所述移動支架9與設于所述裝置本體外的顯示針固定連接，所述絲桿14與設于所述裝置本體外的手輪7固定連接。
其中，所述絲桿14兩端的螺紋方向相互反向，所述絲桿14通過支撐座16與所述裝置本體固定連接。
在一實施方式中，所述裝置本體包括外殼17、與所述外殼17固定連接的缸套1a和裝配于所述缸套1a上連接頭6，所述外殼17、缸套1a和觸發(fā)機構構成一個腔體。所述外殼17可與所述缸套1a螺紋連接；所述連接頭6內設有內螺紋。所述觸發(fā)機構包括能夠沿所述缸套1a內壁滑動的活塞3a，所述左頂桿5的一端垂直設置在所述活塞3a上。
在另一實施方式中，所述裝置本體包括外殼17、與所述外殼17固定連接的套筒1b和裝配于所述套筒1b上連接頭6，所述觸發(fā)機構裝配于所述連接頭6上，所述外殼17和套筒1b構成一個腔體，所述左頂桿5穿過所述套筒1b并伸入所述腔體內。所述外殼17與所述套筒1b螺紋連接，所述連接頭6內設有內螺紋。所述觸發(fā)機構包括撥片2b、轉軸3b和凸輪4b，所述凸輪4b設置在所述連接頭6和所述套筒1b構成的另一腔體內，所述轉軸3b能夠轉動且一端上垂直設有撥片2b，另一端穿過所述連接頭6且與所述凸輪4b連接，所述凸輪4b的端面為曲面且所述凸輪4b的端面與所述左頂桿5相抵。
下面具體結合附圖詳細介紹各實施方式：
實施方式一
參見圖2所示，一種機械電子雙顯示的流體監(jiān)測開關裝置，包括外殼17、與所述外殼17螺栓連接的缸套1a、裝配于所述缸套1a上連接頭6和觸發(fā)機構，所述外殼17、缸套1a和觸發(fā)機構構成一個腔體，所述腔體內設有左頂桿5、應變梁10、右頂桿12、第一觸桿、設于所述應變梁10上的應變電阻11和與所述外殼17固定連接的微動開關13，所述左頂桿5的一端與所述觸發(fā)機構相接觸，另一端與所述右頂桿12的一端連接，所述右頂桿12的另一端上設有第一觸桿，所述第一觸桿插入所述微動開關13內且能夠與所述微動開關13上左右觸點相接觸，所述左頂桿5或所述右頂桿12垂直穿過所述應變梁10，所述應變電阻11與設于所述外殼17上的電子顯示器8電連接，所述左頂桿5上近所述應變梁10端設有圓弧面壓頭。
在本實施方式中，所述觸發(fā)機構包括能夠沿所述缸套1a內壁滑動的活塞3a，所述左頂桿5的一端垂直設置在所述活塞3a上。所述觸發(fā)機構還包括彈性隔膜2a，所述彈性隔膜2a密封設置在所述活塞3a的外側。如此，通過增加彈性隔膜2a可使得所測流體和測量裝置隔開，避免流體出現(xiàn)泄露問題。
在本實施方式中，所述腔體內還設有絲桿14和移動支架9，所述移動支架9設有兩個且一端分別滑動連接在所述應變梁10兩端，另一端分別與所述絲桿14兩端螺紋連接，任一所述移動支架9與設于所述外殼17外的顯示針15固定連接，所述絲桿14與設于所述外殼17外的手輪7固定連接。其中，所述絲桿14兩端的螺紋方向相互反向，如此可實現(xiàn)移動支架9同時向內或向外移動。
在本實施方式中，所述絲桿14通過支撐座16與所述外殼17固定連接，所述外殼17與所述缸套1a螺紋連接；所述連接頭6內設有內螺紋。如此通過增加螺紋，不僅可通過螺紋與所述缸套1a連接，還可通過螺紋與流體容器連接，方便快速裝卸，使用方便。
在本實施方式中，所述右頂桿12上近所述應變梁10端設有圓弧面壓頭。如此，當流體壓力小于外界大氣壓時，右頂桿12可通過圓弧面壓頭推動應變梁10向左變形，從而實現(xiàn)壓力監(jiān)測。
在本實施方式中，為了解決應變梁10不變形時，第一觸桿與微動開關13不接觸而出現(xiàn)盲點的不足，所述右頂桿12的另一端還設有與所述第一觸桿可背向設置的第二觸桿4a，所述第二觸桿4a上的觸點可與固定設置于所述外殼17上的閉合開關相接觸。這里的第二觸桿4a和閉合開關相接觸構成一個臨界大氣觸點，該臨界大氣觸點為常閉狀態(tài)，當應變梁10不變形時，常閉觸點不變化；而當應變梁10變形時，常閉觸點脫開，為此通過第一觸桿與微動開關13接觸以實現(xiàn)壓力信號的判別。具體在流體壓力與外界壓力相等，當內外壓力差不等時，壓力開關信號由上面的微動開關13判別，此時下面的臨界大氣壓觸點是脫開的，一旦內外壓力相等，微動開關13沒信號變化，此時臨界大氣觸點是閉合的，以此進行信號的判別。
本實施方式的工作原理為：
該發(fā)明裝置在工作時，通過連接頭6的螺紋和流體容器等連接，流體壓力推動彈性隔膜2a和活塞3a，左頂桿5推動應變梁10向右變形，貼在應變梁10上的應變電阻11發(fā)生變形，使用常規(guī)的應變電阻11測量電路實現(xiàn)在電子顯示器8上顯示流體壓力。當流體壓力小于大氣壓時，通過右頂桿12使得應變梁10向左變形，實現(xiàn)壓力測量。在右頂桿12的末端上第一觸桿上有觸點與微動開關13配合，實現(xiàn)壓力信號的開關功能。此外，通過手輪7旋轉絲杠，使得兩端移動支架9同時向內或向外移動，使得應變梁10兩端支點發(fā)生變化，彎曲強度變化，從而實現(xiàn)不同壓力的測量和壓力開關。當移動支架9移動時，顯示針15跟隨移動，可以在外殼17上通過顯示針15的位置來標定壓力，從而實現(xiàn)機械式壓力顯示和監(jiān)測。
實施方式二
參見圖3所示，一種機械電子雙顯示的流體監(jiān)測開關裝置，包括外殼17、與所述外殼17螺栓連接的套筒1b、裝配于所述套筒1b上連接頭6和裝配于所述連接頭6上的觸發(fā)機構，所述外殼17和套筒1b構成一個腔體，所述腔體內設有應變梁10、右頂桿12、第一觸桿、設于所述應變梁10上的應變電阻11和與所述外殼17固定連接的微動開關13，所述觸發(fā)機構與左頂桿5的一端與相接觸，所述左頂桿5的另一端穿過所述套筒1b并伸入所述腔體內且與所述右頂桿12的一端連接，所述右頂桿12的另一端上設有第一觸桿，所述第一觸桿插入所述微動開關13內且能夠與所述微動開關13上右觸點相接觸，所述左頂桿5或所述右頂桿12垂直穿過所述應變梁10，所述應變電阻11與設于所述外殼17上的電子顯示器8電連接，所述左頂桿5上近所述應變梁10端設有圓弧面壓頭。
所述觸發(fā)機構包括撥片2b、轉軸3b和凸輪4b，所述凸輪4b設置在所述連接頭6和所述套筒1b構成的另一腔體內，所述轉軸3b能夠轉動且一端上垂直設有撥片2b，另一端穿過所述連接頭6且與所述凸輪4b連接，所述凸輪4b的端面為曲面且所述凸輪4b的端面與所述左頂桿5相抵。在本實施方式中，所述凸輪4b為圓柱凸輪4b。
在本實施方式中，所述腔體內還設有絲桿14和移動支架9，所述移動支架9設有兩個且一端分別滑動連接在所述應變梁10兩端，另一端分別與所述絲桿14兩端螺紋連接，任一所述移動支架9與設于所述外殼17外的顯示針15固定連接，所述絲桿14與設于所述外殼17外的手輪7固定連接。其中，所述絲桿14兩端的螺紋方向相互反向，如此可實現(xiàn)移動支架9同時向內或向外移動。
在本實施方式中，所述絲桿14通過支撐座16與所述外殼17固定連接，所述外殼17與所述缸套1a螺紋連接；所述連接頭6內設有內螺紋。如此通過增加螺紋，不僅可通過螺紋與所述缸套1a連接，還可通過螺紋與流體容器連接，方便快速裝卸，使用方便。
本實施方式的工作原理為：
該發(fā)明裝置在工作時，通過連接頭6的螺紋和流體容器等連接，流體流通推動撥片2b，從而使得轉軸3b和凸輪4b轉動，凸輪4b推動左頂桿5推動應變梁10變形，貼在應變梁10上的應變電阻11發(fā)生變形，使用常規(guī)應變電阻11測量電路實現(xiàn)在電子顯示器8上顯示流體流速。當流體流向反向時時，通過凸輪4b兩邊對稱曲面使得應變梁10變形，實現(xiàn)流速測量。在右頂桿12的末端上第一觸桿上有觸點與微動開關13配合，實現(xiàn)流速信號的開關功能。通過手輪7旋轉絲杠，使得兩端移動支架9同時向內或向外移動，使得應變梁10兩端支點發(fā)生變化，彎曲強度變化，從而實現(xiàn)不同流速的測量和流速開關。當移動支架9移動時，顯示針15跟隨移動，可以在外殼17上通過顯示針15的位置來標定流體流速，從而實現(xiàn)機械式流速顯示和監(jiān)測。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。