[发明专利]一种不解体液压管道的流量监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压管道监控领域，更具体的说，是涉及一种不解体液压管道的流量监测方法。

背景技术

在一些液压传动和液压输送系统中，经常要对液压流速与流量进行监控，从而实现对其技术参数和技术状态的监控，传统做法是在液压系统中串接流量计来实现，而对于一个完整的液压系统，采用这种方法需要在后期改造中进行拆卸，可能造成液压油的泄漏，甚至会污染液压油。

发明内容

本发明鉴于液压油管多为橡胶管，提供一种不解体液压管道流量的测量方法。

本发明一种不解体液压管道的流量监测方法，按照下述步骤进行：首先在橡胶油管外部安装压力传感器，其次压力传感器连接信号处理电路，信号处理电路、信号放大电路与处理器依次连接。

所述信号处理电路采用电桥电路或恒流电路。

所述信号放大电路采用差分电路或仪表放大器。

所述处理器集成A/D转换器或外部扩展A/D转换器。

本发明提供了一种不解体液压管道流量的测量方法，可以有效避免管道拆卸过程中造成的液压油泄漏，不会污染液压油，保证了安全监测液压管道流量。

附图说明

图1是本发明测量方法原理图；

图2是本发明测量方法压力波动监测原理；

图3 a和b是本发明测量方法单应变片信号处理电路；

图4是本发明测量方法时间差监测示意图。

具体实施方式

本发明的基本思路是：在液压传输系统中通常有压力波动，利用传感器检测压力波动，如图1所示，在液压管道的一定距离间隔D的AB两点位置安装传感器检测压力波动，通过监测压力波从A点传输到B的时间，然后AB两点的距离D可以计算流速v，根据液压管道的内径可以计算流量。因此需要设计装置监测两点的压力波动，同时捕捉传输的时间差，然后计算相应的流速和流量。基本要素包括传感器、信号处理电路、信号放大电路以及处理器四部分组成。

为了在橡胶油管外部测量压力波动，采用应变片1作为传感器，测量油管的变形来间接监测压力波动，监测原理如图2，在液压管道2上沿横切面方向粘贴长为L的应变片1，当液压油3压力增加时，会压迫液压管道内壁，使得管道膨胀，内径R增加，从而导致粘贴在液压管道表面的应变片长度L被拉长，使得应变片的电阻发生变化，通过后续电路将电阻的变化转换为电压信号，实现了对管道压力波动的监测。

对于应变片微小变形，在测量时需要转换为电信号，可用两种方案测量电阻的变化值，一种是采用电桥电路将电阻的变化值转化为电压的变化，如图3a所示，输出电压与电阻变化值的关系如式（1）所示；另一种是给应变片提供恒定电流的方式，如图3b，当应变片的电阻发生变化时，其两端输出的电压也将发生变化，如式（2）所示。

                 （1）

                      （2）

由于一般情况应变片的相对变化率较小，导致输出的电压信号也相对较低，为了便于提取压力波动信号，需要对输出的电压信号进行放大，在上述信号处理电路中，由于采用了电桥和恒流源电路，会产生共模信号，因此在放大时需要采用具有高共模抑制比的差分电路或仪表放大器进行放大才能提取出理想的信号。

处理器需要采集压力波动信号，通常集成A/D转换器或外部扩展A/D转换器，利用两个A/D转换通道同时采集AB两点的压力波动情况，同时利用处理器的计时器功能计算两个通道的压力波动时间差T，如图4所示，根据AB两点的距离D和时间T可以计算流速v，根据管道内径R可以计算流量。