專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備、方法、系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
混凝土輸送泵采用液壓雙缸形式，兩個(gè)油缸交替工作，實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)泵送。具體而言，輸送缸出口與料斗相通，泵送混凝土?xí)r，一個(gè)輸送缸從料斗中吸入混凝土，另一輸送缸則將混凝土泵送到S管中，由S管進(jìn)入輸送管道。測(cè)量該輸送管道內(nèi)壓力是很有意義的，其可真實(shí)反映實(shí)際負(fù)載大小。然而，目前尚無(wú)直接測(cè)量混凝土輸送管道內(nèi)壓力的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備、方法、系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的工程機(jī)械。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備，該設(shè)備包括測(cè)量裝置，用于測(cè)量位于所述管道外壁的電阻應(yīng)變片的阻值；以及計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電阻應(yīng)變片，位于所述管道外壁上；以及上述測(cè)量設(shè)備。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包括上述測(cè)量系統(tǒng)。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量方法，該方法包括測(cè)量位于所述管道外壁上的電阻應(yīng)變片的阻值；以及根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。通過(guò)上述技術(shù)方案，電阻應(yīng)變片會(huì)隨著管道內(nèi)壓力的變化而發(fā)生形變，進(jìn)而其阻值會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)該阻值變化，可得出所述管道內(nèi)壓力。該管道內(nèi)壓力可真實(shí)反映實(shí)際負(fù)載大小，將該壓力反饋到工程機(jī)械(諸如，泵車(chē))的控制器，可使該控制器進(jìn)行動(dòng)力源與負(fù)載的匹配，優(yōu)化該工程機(jī)械的性能。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說(shuō)明。


附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖I為本發(fā)明提供的用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電阻應(yīng)變片于管道上的布置位置示意圖；圖3為測(cè)量裝置的電路圖；圖4為電阻應(yīng)變片于管道上的另一布置位置示意圖；以及圖5為電阻應(yīng)變片于管道上的再一布置位置示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10電阻應(yīng)變片20測(cè)量裝置30計(jì)算裝置100管道截面R1、R2、R3、R4電阻/電阻應(yīng)變片
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖I為本發(fā)明提供的用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電阻應(yīng)變片10，位于所 述管道外壁上(例如，可采用膠黏劑將電阻應(yīng)變片粘貼在管道外壁上);測(cè)量裝置20，用于測(cè)量所述電阻應(yīng)變片的阻值；以及計(jì)算裝置30，用于根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。電阻應(yīng)變片會(huì)隨著管道內(nèi)壓力的變化而發(fā)生形變，進(jìn)而其阻值會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)該阻值變化，可得出所述管道內(nèi)壓力。圖2為電阻應(yīng)變片于管道上的布置位置示意圖。優(yōu)選地，如圖2所示，所述管道的橫截面100為橢圓形；所述電阻應(yīng)變片包括電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2，分別位于所述橢圓形的兩個(gè)頂點(diǎn)上；所述測(cè)量裝置向一半橋電路的相對(duì)的兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)施加一電壓，測(cè)量另兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)間的電壓，根據(jù)該電壓計(jì)算所述電阻應(yīng)變片的阻值。所述半橋電路的四個(gè)橋臂分別包括所述電阻應(yīng)變片RU電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4。一般而言，所述管道的橫截面是圓形的，管道由于壓力變化產(chǎn)生的拉壓形變較難被檢測(cè)到。在此，將管道的橫截面改為橢圓形，更易于檢測(cè)管道因壓力變化產(chǎn)生的拉壓形變。當(dāng)然，需要說(shuō)明的是，上述橢圓形僅為一優(yōu)選實(shí)施例，其他形狀橫截面的管道亦適用于此，例如，四邊形等。圖3為測(cè)量裝置的電路圖。如圖3所示，所述半橋電路的四個(gè)橋臂分別包括所述電阻應(yīng)變片R1、電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4。電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2無(wú)應(yīng)變時(shí)，其阻值分別為Rl和R2。所述測(cè)量裝置向該半橋電路的橋臂連接點(diǎn)A、C端施加一電壓U，并測(cè)量橋臂連接點(diǎn)B、D端的輸出電壓U。?？杉僭O(shè)電阻應(yīng)變片R1、電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4的阻值相等，即R1=R2=R3=R4=R，此時(shí)B、D端的輸出電壓U0=Oo當(dāng)管道內(nèi)有不同壓力大小的混凝土經(jīng)過(guò)時(shí)，管道受壓而使電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2發(fā)生應(yīng)變，導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化，此時(shí)橋路將失去平衡。假設(shè)電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2的阻值變化量分別為Λ R1、A R2，則B、D端的輸出電壓U0
Γ _ R3R2+AR2Lio—(----)U、
' R3+R4 RI +AR I 十R2+AR2 ⑴
R3(Rl+ARl+R2+AR2)-fR2+AR2)(R3+R4),,=--U
(R3+R4)(Ri+ARl 卜R2+AR2)根據(jù)該電壓UQ，可得到管道內(nèi)的壓力大小。優(yōu)選地，所述電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2可分別位于所述橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的頂點(diǎn)上。此時(shí)，由于管道橫截面周長(zhǎng)保持不變，電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2的阻值會(huì)隨壓力發(fā)生反向變化，即Λ RUA R2的極性相反，這樣相比于電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2可分別位于所述橢圓形的長(zhǎng)軸或短軸上的兩個(gè)頂點(diǎn)的情形，可更大程度上反映出管道內(nèi)的壓力變化。此時(shí)，假設(shè)Λ Rl=- Δ R2= Δ R，則可形成差動(dòng)測(cè)量，上述公式(I)可化簡(jiǎn)為
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備，該設(shè)備包括 測(cè)量裝置，用于測(cè)量位于所述管道外壁上的電阻應(yīng)變片的阻值；以及 計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。
2.一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 電阻應(yīng)變片，位于所述管道外壁上；以及 根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述管道的橫截面為橢圓形； 所述電阻應(yīng)變片包括電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2，分別位于所述橢圓形的兩個(gè)頂點(diǎn)上； 所述測(cè)量裝置向一半橋電路的相對(duì)的兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)施加一電壓，測(cè)量另兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)間的電壓，根據(jù)該電壓計(jì)算所述電阻應(yīng)變片的阻值，其中所述半橋電路的四個(gè)橋臂分別包括所述電阻應(yīng)變片RU電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2分別位于所述橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的頂點(diǎn)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻R3和電阻R4均為電阻應(yīng)變片，分別位于所述橢圓形的另兩個(gè)頂點(diǎn)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片R1、電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4的初始阻值相等。
7.—種工程機(jī)械，其特征在于，該工程機(jī)械包括根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量系統(tǒng)。
8.一種用于測(cè)量管道內(nèi)壓力的測(cè)量方法，該方法包括 測(cè)量位于所述管道外壁上的電阻應(yīng)變片的阻值；以及 根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述管道的橫截面為橢圓形；所述電阻應(yīng)變片包括電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2，分別位于所述橢圓形的兩個(gè)頂點(diǎn)上，所述測(cè)量步驟包括 向一半橋電路的相對(duì)的兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)施加一電壓，測(cè)量另兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)間的電壓，根據(jù)該電壓計(jì)算所述電阻應(yīng)變片的阻值，其中所述半橋電路的四個(gè)橋臂分別包括所述電阻應(yīng)變片R1、電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片Rl和電阻應(yīng)變片R2分別位于所述橢圓形的長(zhǎng)軸和短軸的頂點(diǎn)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述電阻R3和電阻R4均為電阻應(yīng)變片，分別位于所述橢圓形的另兩個(gè)頂點(diǎn)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片R1、電阻應(yīng)變片R2、電阻R3以及電阻R4的初始阻值相等。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于測(cè)量輸送管道內(nèi)壓力的測(cè)量設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機(jī)械，該系統(tǒng)包括電阻應(yīng)變片，位于所述管道外壁上；測(cè)量裝置，用于測(cè)量所述電阻應(yīng)變片的阻值；以及計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述阻值，計(jì)算所述管道內(nèi)的壓力。通過(guò)上述技術(shù)方案，電阻應(yīng)變片會(huì)隨著管道內(nèi)壓力的變化而發(fā)生形變，進(jìn)而其阻值會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)檢測(cè)該阻值變化，可得出所述管道內(nèi)壓力。
文檔編號(hào)G01L9/04GK102879147SQ20121035815
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者張遷, 鐘柳芳, 黃嫻 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司