專利名稱：新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種功率傳感器，尤其是一種應(yīng)用于液壓系統(tǒng)故障診斷和在線檢 測的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器。
背景技術(shù)：
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即具有廣泛的工藝適應(yīng)性、優(yōu)良的控制性能和 較低廉的成本，在各個(gè)領(lǐng)域中獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。但由于液壓系統(tǒng)的故障具有隱蔽性、 交錯(cuò)性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，系統(tǒng)中各元件和工作液體都是在封閉油路內(nèi)工作，不象機(jī)械設(shè)備那 樣直觀，也不象電氣設(shè)備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數(shù)，液壓設(shè)備中，僅靠 有限幾個(gè)壓力表、流量計(jì)等來指示系統(tǒng)某些部位的工作參數(shù)，其他參數(shù)難以測量，而且一般 故障根源有許多種可能，這給液壓系統(tǒng)故障診斷帶來一定困難。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)已有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型的目的是要提供一種應(yīng)用于液壓系統(tǒng) 故障診斷和在線檢測的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感 器，其結(jié)構(gòu)主要由法蘭、測試管、壓力傳感器、異徑管流量傳感器、MEMS芯片、智能顯示儀、計(jì) 算機(jī)和支架導(dǎo)管組成。所述法蘭設(shè)置在測試管一端，所述異徑管流量傳感器在測試管內(nèi)部， 測試管上端開口連接壓力傳感器，壓力傳感器和計(jì)算機(jī)相連；所述MEMS芯片設(shè)置在異徑管 流量傳感器內(nèi)部，MEMS芯片連接智能顯示儀，智能顯示儀連在計(jì)算機(jī)上。所述MEMS芯片和智能顯示儀之間設(shè)置支架導(dǎo)管。所述異徑管流量傳感器的內(nèi)部，其截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸增加；所述異徑 管流量傳感器的內(nèi)部，其截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸減小。所述異徑管流量傳感器和MEMS芯片為一體化安裝。本實(shí)用新型作業(yè)時(shí)，通過壓力傳感器采集壓力模擬信號(hào)，輸入計(jì)算機(jī)中；法蘭控制 液體流入測試管，隨著液體流經(jīng)異徑管流量傳感器，在異徑管流量傳感器內(nèi)部，由于截面面 積沿液體流動(dòng)方向逐漸增加，液體受到擴(kuò)壓作用，壓力升高；在異徑管流量傳感器外部，由 于截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸減小，液體受到收縮作用，壓力減小，從而內(nèi)外產(chǎn)生一個(gè)微 小的壓力差。再通過MEMS芯片檢測該壓力差，并輸出一個(gè)與壓力差相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，首 先通過智能顯示儀直觀的顯示出來，再傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過壓差-流量數(shù)學(xué)模 型計(jì)算出流量。并進(jìn)一步在計(jì)算機(jī)內(nèi)通過壓力-流量-功率數(shù)學(xué)模型(功率=壓力X流 量)計(jì)算出功率。本實(shí)用新型的有益效果在于1、流量壓差增益比較大(在一般流量范圍時(shí)壓差信 號(hào)僅為千帕級(jí))，在很大程度上減小了一直忌諱的永久壓力損失；2、差壓發(fā)生裝置和MEMS 芯片為一體化安裝，一方面減少了維護(hù)工作量和故障率，另一方面擺脫了由于引壓管路帶 來的液容效應(yīng)，大大提高了傳感器的頻率響應(yīng)性能；3、無運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件，對(duì)液壓油的污染不敏感，可靠性高；4、本傳感器中應(yīng)用MEMS芯片批量化生產(chǎn)成本很低，大致為一般渦輪或 橢圓齒輪流量計(jì)價(jià)格的1/5或更少。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-法蘭，2-測試管，3-壓力傳感器，4-異徑管流量傳感器，5-MEMS芯片， 6-智能顯示儀，7-計(jì)算機(jī)，8-支架導(dǎo)管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主要由法蘭1、測試管2、壓力傳感器3、異徑管流量傳 感器4、MEMS芯片5、智能顯示儀6、計(jì)算機(jī)7和支架導(dǎo)管8組成；所述法蘭1設(shè)置在測試管 2 一端，所述異徑管流量傳感器4在測試管2內(nèi)部，測試管2上端開口連接壓力傳感器3，壓 力傳感器3和計(jì)算機(jī)7相連；所述MEMS芯片5設(shè)置在異徑管流量傳感器4內(nèi)部，MEMS芯片 5連接智能顯示儀6，智能顯示儀6連在計(jì)算機(jī)7上。所述MEMS芯片5和智能顯示儀6之 間設(shè)置支架導(dǎo)管8。所述異徑管流量傳感器4的內(nèi)部，其截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸增 加；所述異徑管流量傳感器4的內(nèi)部，其截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸減小。所述異徑管流 量傳感器4和MEMS芯片5為一體化安裝。本實(shí)用新型作業(yè)時(shí)，通過壓力傳感器3采集壓力模擬信號(hào)，輸入計(jì)算機(jī)7中；法蘭 1控制液體流入測試管2，隨著液體流經(jīng)異徑管流量傳感器4，在異徑管流量傳感器4內(nèi)部， 由于截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸增加，液體受到擴(kuò)壓作用，壓力升高；在異徑管流量傳感 器4外部，由于截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸減小，液體受到收縮作用，壓力減小，從而內(nèi) 外產(chǎn)生一個(gè)微小的壓力差。再通過MEMS芯片5檢測該壓力差，并輸出一個(gè)與壓力差相對(duì)應(yīng) 的模擬信號(hào)，首先通過智能顯示儀6直觀的顯示出來，再傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)7。在計(jì)算機(jī)7內(nèi)，通 過壓差_流量數(shù)學(xué)模型計(jì)算出流量，并進(jìn)一步在計(jì)算機(jī)7內(nèi)通過壓力-流量-功率數(shù)學(xué)模 型(功率=壓力χ流量)計(jì)算出功率。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器，其特征在于主要由法蘭、測試管、壓力傳感器、異 徑管流量傳感器、MEMS芯片、智能顯示儀、計(jì)算機(jī)和支架導(dǎo)管組成；所述法蘭設(shè)置在測試管 一端，所述異徑管流量傳感器在測試管內(nèi)部，測試管上端開口連接壓力傳感器，壓力傳感器 和計(jì)算機(jī)相連；所述MEMS芯片設(shè)置在異徑管流量傳感器內(nèi)部，MEMS芯片連接智能顯示儀， 智能顯示儀連在計(jì)算機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器，其特征在于所述MEMS芯片 和智能顯示儀之間設(shè)置支架導(dǎo)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器，其特征在于所述異徑管流 量傳感器的內(nèi)部，其截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸增加；所述異徑管流量傳感器的內(nèi)部，其 截面面積沿液體流動(dòng)方向逐漸減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器，其特征在于所述異徑管流 量傳感器和MEMS芯片為一體化安裝。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種功率傳感器，尤其是一種應(yīng)用于液壓系統(tǒng)故障診斷和在線檢測的新型船舶液壓系統(tǒng)功率傳感器。其結(jié)構(gòu)主要由法蘭、測試管、壓力傳感器、異徑管流量傳感器、MEMS芯片、智能顯示儀、計(jì)算機(jī)和支架導(dǎo)管組成；所述法蘭設(shè)置在測試管一端，所述異徑管流量傳感器在測試管內(nèi)部，測試管上端開口連接壓力傳感器，壓力傳感器和計(jì)算機(jī)相連；所述MEMS芯片設(shè)置在異徑管流量傳感器內(nèi)部，MEMS芯片連接智能顯示儀，智能顯示儀連在計(jì)算機(jī)上。
文檔編號(hào)F15B5/00GK201896800SQ20102059093
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉 東, 谷一杉 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)