[发明专利]一种基于音圈元件的排气装置及方法

说明书

本发明属于液压技术领域，公开了一种基于音圈元件的排气装置及方法，包括交流激励源、音圈元件、采样元件、解调电路、驱动电路和排气阀；音圈元件和采样元件串联于交流激励源两个电源引脚之间，采样元件两端的电压信号输入解调电路；音圈元件为电磁类气、液介质检测的敏感元件；解调电路连接驱动电路，驱动电路连接并控制排气阀；音圈元件设在装有待检测介质的闭式容器中，排气阀是闭式容器的通气阀门。本发明采用音圈元件作为气液检测的敏感元件，具有环境适应性强的优点；依据被检测对象的密度、粘度等物理特性，具有适用对象广、检测灵敏、可靠性高的优点。

技术领域

本发明属于液压技术领域，涉及一种排气方法，具体涉及一种基于音圈元件的排气装置及方法。

背景技术

液压系统利用液压油进行能量的传递，要求液压油具有良好的刚度和连续性。若液压系统中混入空气，会显著降低液压油的刚度和连续性，使液压系统产生振动冲击，加剧液压部件磨损，导致系统使用寿命减少，系统可靠性降低。

排气阀是液压系统的重要部件，安装于闭式液压系统的最高点，用于排出液压系统产生的气体，保证液压系统使用寿命和工作可靠性。排气阀的发展经历了手动排气阀、机械式自动排气阀和电控式自动排气阀三个阶段。

手动式排气阀不能够自动打开进行排气，需要操作人员进行手动开启，并实现自动关闭，因此可称之为半自动排气阀。手动式排气阀依靠操作人员的经验，不能进行有效的排气。

机械式自动排气阀利用液体和气体运动粘度的不同，流过阻尼管时产生不同的压降，进而控制排气阀芯的开关。由于飞机液压系统的温度变化范围很大，一般为-55～135℃，液压油的运动粘度随温度呈现显著的变化。若液压油温度过高，液压油的运动粘度接近于空气的运动粘度，机械式自动排气阀容易失效。

电控式自动排气阀由电磁阀和液位检测系统组成，其利用光电或声波等检测元件检测液位是否达到排气液位水平，发送排气使能信号给控制器，并由控制器进行决策是否排气和驱动排气电磁阀进行排气。相关技术已被国外的parker、伊顿等公司申请专利保护，且产品价格昂贵。

发明内容

本发明目的：提供了一种基于音圈元件的排气装置及方法，本排气装置和方法灵敏度高、可靠性高，适用性强，可适用于如液压系统等存在闭式容器且需排气的场合。

本发明的技术方案是：

一种基于音圈元件的排气装置，包括交流激励源、音圈元件、采样元件、解调电路、驱动电路和排气阀；音圈元件和采样元件串联于交流激励源两个电源引脚之间，采样元件两端的电压信号输入解调电路；音圈元件为电磁类气、液介质检测的敏感元件；解调电路连接驱动电路，驱动电路连接并控制排气阀；音圈元件设在装有待检测介质的闭式容器中，排气阀是闭式容器的通气阀门。

进一步的，音圈元件是喇叭状结构，其喇叭部分没入待检测介质内。

进一步的，音圈元件是包括有永磁体、振膜、音圈和U铁的电磁喇叭元件，音圈元件的振膜部分设在待检测的介质内。

进一步的，音圈元件安装于排气阀的内部。

一种基于音圈元件的气液两相检测方法，使用上述的一种基于音圈元件的气液两相检测装置，包括以下步骤：

步骤一，使交流激励源产生接近于音圈元件在气相中的最小阻抗频率的固定频率正弦或方波的激励电压，将该电压施加在音圈元件的音圈电极上，驱动音圈元件产生与交流激励源激励电压频率一致的机械振动；

步骤二，将音圈元件置于需要检测的介质中；

步骤三，将音圈元件两端的电压送入解调电路，解调电路根据采样电压的特征参数辨识出压电元件周围当前的介质，从而实现气、液两相介质的检测；

第四步，若被检测的介质为气体，则并解调电路生成排气使能信号，并转入第五步，否则转入第一步；