[发明专利]一种油液体积弹性模量检测传感器及检测方法

权利要求书

1.一种油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，包括传感器本体，电磁衔铁，压电陶瓷作动器，密封组件、应变片和控制单元；

所述电磁衔铁安装在所述传感器本体的一端；使用时，传感器本体的左、右流道接入待测液压系统；电磁衔铁开启时，传感器本体的左、右流道与内部测试容腔联通；电磁衔铁关闭时，传感器本体内部的测试容腔封闭形成密闭容腔；

所述压电陶瓷作动器安装于传感器本体的另一端，压电陶瓷作动器的轴线与电磁衔铁的轴线重合；压电陶瓷作动器与传感器本体连接的一端配置有密封组件，密封组件与测试容腔配合，在压电陶瓷作动器动作时始终维持密封效果；压电陶瓷作动器内部贴有应变片，用于实时读取压电陶瓷实际应变量；控制单元根据压电陶瓷作动器动作时的油液体积变化量、油液压力差以及密闭容腔的体积获得油液体积弹性模量。

2.如权利要求1所述的油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，使用时，通过所述传感器本体的左、右流道并联接入待测液压系统。

3.如权利要求1或2所述的油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，所述密封组件与压电陶瓷作动器为一体化加工成型的设计。

4.如权利要求1或2所述的油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，所述密封组件与压电陶瓷作动器通过压电陶瓷作动器顶端的螺纹接口连接。

5.如权利要求1或2所述的油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，传感器本体通过螺纹接口连入待测液压系统。

6.如权利要求1或2所述的油液体积弹性模量检测传感器，其特征在于，传感器本体通过软管连入待测液压系统。

7.一种基于权利要求1～6任一项所述的油液体积弹性模量检测传感器的油液体积弹性模量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述油液体积弹性模量检测传感器通过传感器本体的流道并联接入待测液压系统；

(2)关闭所述油液体积弹性模量检测传感器的电磁衔铁，使油液体积弹性模量检测传感器的电磁衔铁尾端与密封组件间形成密闭容腔；

(3)驱动油液体积弹性模量检测传感器的压电陶瓷作动器动作以使得密闭容腔内油液产生压缩，通过压电陶瓷作动器内部的应变片读取压电陶瓷作动器的实际伸长量；

(4)根据压缩前后油液体积变化量、压缩前后油液压力差以及密闭容腔的体积获得油液体积弹性模量。

8.如权利要求7所述的油液体积弹性模量检测方法，其特征在于，还包括如下步骤(5)：

(5)打开电磁衔铁，使得油液沿传感器本体的流道流入，通过紊流使密闭容腔内部油液循环，保证被测油液始终为待测系统油液。

9.如权利要求7或8所述的油液体积弹性模量检测方法，其特征在于，所述油液体积弹性模量

其中，V₀是指密闭容腔的体积，ΔP是指压缩前后油液压力差，ΔV是指压缩前后油液体积变化量；

密闭容腔V₀＝l_f×A_f；l_f是指密闭容腔长度，A_f是指密闭容腔截面积；

压缩前后油液压力差x₁是指压电陶瓷作动器动作时的理论伸长量；x是指压电陶瓷作动器动作时的实际伸长量；

压缩前后油液体积变化量ΔV＝x×A_f。