高壓開度計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高壓開度計(jì)，包括殼體、上蓋和表頭；上蓋與殼體連接構(gòu)成密封的內(nèi)腔，內(nèi)腔裝有一對相互嚙合的用于計(jì)流量的橢圓齒輪，其中一只橢圓齒輪通過長軸與殼體連接，另一只橢圓齒輪通過短軸與殼體連接，殼體還設(shè)有與內(nèi)腔連通的進(jìn)液口和出液口，橢圓齒輪上方設(shè)有壓板，短軸上方同軸裝有伸出壓板的發(fā)訊軸，發(fā)訊軸上端固定有發(fā)訊盤，發(fā)訊盤設(shè)在上蓋下方；發(fā)訊盤的盤面設(shè)有磁鐵；上蓋設(shè)有傳感器，傳感器位于發(fā)訊盤上方，傳感器下端與發(fā)訊盤設(shè)有間距；傳感器的信號輸出端通過導(dǎo)線連接到表頭內(nèi)的電路板，電路板上裝有液晶顯示條。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)在高壓下計(jì)量流體的正反轉(zhuǎn)動的體積計(jì)量，采用無接觸信號輸出，密封簡單效果好。
【專利說明】高壓開度計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓開度計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]開度計(jì)是指測量密封容器從外面無法觀察到其內(nèi)液體占整個(gè)容器罐容積的百分比的計(jì)量儀表。
[0003]高壓開度計(jì)主要應(yīng)用于石油、化工領(lǐng)域，特別是適用于高壓密封容器內(nèi)的液體無法用玻璃視窗顯示其液位的變化情況，以及工程機(jī)械刀盤的伸縮位置無法準(zhǔn)確判其位置。
[0004]目前市場上的高壓開度計(jì)是以計(jì)量機(jī)構(gòu)通過機(jī)械轉(zhuǎn)動軸輸出計(jì)量信號來實(shí)現(xiàn)的，由于高壓狀況下機(jī)械輸出軸動密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難度很大，因此制造成本很高且維修困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓開度計(jì)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:高壓開度計(jì)，包括殼體、上蓋和表頭；上蓋與殼體連接構(gòu)成密封的內(nèi)腔，內(nèi)腔裝有一對相互嚙合的用于計(jì)流量的橢圓齒輪，其中一只橢圓齒輪通過長軸與殼體連接，另一只橢圓齒輪通過短軸與殼體連接，殼體還設(shè)有與內(nèi)腔連通的進(jìn)液口和出液口，橢圓齒輪上方設(shè)有壓板，短軸上方同軸裝有伸出壓板的發(fā)訊軸，發(fā)訊軸上端固定有發(fā)訊盤，發(fā)訊盤設(shè)在上蓋下方；發(fā)訊盤的盤面安裝有磁鐵；上蓋設(shè)有傳感器，傳感器位于發(fā)訊盤上方，傳感器下端與發(fā)訊盤上的磁鐵保持設(shè)定的間距；傳感器的信號輸出端通過導(dǎo)線連接到表頭內(nèi)的電路板，電路板上裝有液晶顯示屏。
[0007]作為優(yōu)選，發(fā)訊盤設(shè)有4個(gè)磁鐵；4個(gè)磁鐵以發(fā)訊盤中心對稱分布設(shè)置。
[0008]作為優(yōu)選，傳感器包括第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器與第二傳感器以發(fā)訊盤盤面中心線對稱設(shè)置并正對磁鐵的上方。
[0009]作為優(yōu)選，傳感器為霍爾式接近傳感器。
[0010]作為優(yōu)選，液晶顯示條以百分比顯示。
[0011]作為優(yōu)選，電路板設(shè)有信號輸出接口并以4_20mA模擬量形式輸出信號。
[0012]作為優(yōu)選，液晶顯示條設(shè)置在表頭的玻璃面板下方。
[0013]作為優(yōu)選，殼體、上蓋、橢圓齒輪、壓板、發(fā)訊軸、發(fā)訊盤均采用304無磁材料制作。
[0014]4_20mA模擬量是指設(shè)定一定的容積參數(shù)，通過儀表的體積數(shù)與輸出電流成線性關(guān)系的一種輸出電流信號。當(dāng)開度計(jì)設(shè)定一個(gè)參數(shù)時(shí)，流過開度計(jì)的體積數(shù)為O時(shí)輸出的電流為4mA，當(dāng)流過開度的液體體積為設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，開度計(jì)輸出的電流為20mA，它們之間成線性關(guān)系。它是通過傳感器采集信號后傳給電路板，再通過電路處理轉(zhuǎn)換成電流信號。另外4-20mA電流信號大小與顯示屏的百分比顯示條的進(jìn)度相對應(yīng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016] 能夠在高壓的情況下計(jì)量流體的正反轉(zhuǎn)動的體積計(jì)量，通過精心計(jì)算設(shè)計(jì)出兩個(gè)傳感器的位置，能夠準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。并且采用了無接觸信號輸出，解決了高壓狀況下機(jī)械輸出軸動密封很難實(shí)現(xiàn)這一難題。
[0017]本發(fā)明解決了石油、化工行業(yè)這一應(yīng)用難題，它把現(xiàn)場直讀和遠(yuǎn)程控制有機(jī)地結(jié)合起來，把高壓危險(xiǎn)場所，人無法到達(dá)，遠(yuǎn)程監(jiān)控而實(shí)現(xiàn)控制。一臺微機(jī)可以控制幾臺甚至十幾臺設(shè)備，大大提高效律。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]圖1是本發(fā)明高壓開度計(jì)實(shí)施例的裝配圖。
[0020]圖2是本發(fā)明高壓開度計(jì)實(shí)施例的發(fā)訊盤與傳感器主視圖。
[0021]圖3是本發(fā)明高壓開度計(jì)實(shí)施例的發(fā)訊盤與傳感器左視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明高壓開度計(jì)實(shí)施例的應(yīng)用示意圖。
[0023]1-殼體，2_石墨墊板,3-短軸,4_石墨軸承,5-長軸,6_捕圓齒輪,7-發(fā)訊軸，
8-石墨蓋板，9_塾圈，10-上蓋，11-壓板，12-M5 X 16內(nèi)六角螺釘，13-M10 X 40內(nèi)六角螺釘，14-發(fā)訊盤，15-磁鐵，1501-磁鐵S極，1502-磁鐵N極，16-連接座，17-連接板，18-內(nèi)六角螺釘，19-傳感器，1901-第一傳感器，1902-第二傳感器，20-表頭殼體，21-密封圈，22-表面玻璃，23-面膜，24-表頭蓋，25-M6X12內(nèi)六角螺釘，26-電路板組件，27-輸出信號端子，28-M5X10內(nèi)六角螺釘，29-0型圈，30-彈性圓柱銷。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1是高壓開度計(jì)，包括殼體1、上蓋10和表頭。上蓋10通過MlOX40內(nèi)六角螺釘13與殼體I連接構(gòu)成密封的內(nèi)腔。
[0025]內(nèi)腔裝有一對相互哨合的用于計(jì)流量的橢圓齒輪6。橢圓齒輪米用數(shù)控機(jī)械加工，精度高。
[0026]—對橢圓齒輪的底面設(shè)有石墨墊板2。
[0027]其中一只橢圓齒輪通過長軸5與殼體連接，另一只橢圓齒輪裝在短軸3上，短軸3通過石墨軸承4與殼體I連接，
[0028]在一對橢圓齒輪6的上方設(shè)有石墨蓋板8和壓板11,并通過M5X16內(nèi)六角螺釘12和用于密封的墊圈9將壓板固定在殼體I上。
[0029]殼體I上還設(shè)有與內(nèi)腔連通的進(jìn)液口和出液口，用于計(jì)量液體的進(jìn)出。
[0030]在短軸3上方同軸裝有發(fā)訊軸7，發(fā)訊軸7伸出壓板，發(fā)訊軸上端通過彈性圓柱銷30裝有圓形的發(fā)訊盤14。如圖2所示，發(fā)訊盤14設(shè)在上蓋10的下方。
[0031]如圖3所不，在發(fā)訊盤14的盤面設(shè)有以發(fā)訊盤中心對稱分布的4個(gè)磁鐵15,其中
2個(gè)上下對面設(shè)置的磁鐵S極1501朝上，另外2個(gè)左右對面設(shè)置的磁鐵N極1502朝上。
[0032]在上蓋10位于發(fā)訊盤的上方設(shè)有2只傳感器19。2只傳感器均為霍爾式接近傳感器，具體型號為JK8002C/0.5mm。其中第一傳感器1901和第二傳感器1902的下端以發(fā)訊盤盤面對稱設(shè)置并正對在磁鐵15的上方。4個(gè)磁鐵分別以S極或N極磁極的不同先后順序依次從第一和第二傳感器的下方通過，并使第一或第二傳感器輪流發(fā)出信號。
[0033]表頭殼體20通過M5 X 10內(nèi)六角螺釘28、0型圈29與連接座16連接固定，連接座16上端用連接板17壓住并通過內(nèi)六角螺釘18固定在上蓋10的上面，其中傳感器19的上端與連接板17連接。
[0034]傳感器的19信號輸出端用導(dǎo)線連接到裝在表頭內(nèi)腔的電路板組件26，電路板組件上裝有液晶顯示條。液晶顯示條以百分比顯示。
[0035]電路板組件上裝有單片機(jī)，型號為W78E058B40DL。
[0036]電路板組件26還設(shè)有信號輸出端子27。信號輸出端子以4_20mA模擬量形式將輸出信號通過電纜連接到計(jì)算機(jī)。該輸出信號主要用于PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)對信號進(jìn)行處理。
[0037]液晶顯示條設(shè)置在表頭的表面玻璃22下方。
[0038]表面玻璃22的外面敷有一層面膜23，玻璃四周用密封圈21嵌在表頭蓋24內(nèi)，表頭蓋用M6X 12內(nèi)六角螺釘25固定在表頭殼體20的上端開口邊沿。
[0039]為了使得信號不受影響，殼體、上蓋、橢圓齒輪、壓板、發(fā)訊軸、發(fā)訊盤等主體結(jié)構(gòu)均采用304無磁材料制作。
[0040]工作過程:
[0041]本實(shí)施例是在密封腔體里的一對橢圓齒輪在進(jìn)出口液體壓力差的作用下實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動，橢圓齒輪每轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)，從進(jìn)口排出一準(zhǔn)確數(shù)量的體積到出口，在其中一只橢圓齒輪上安裝輸出軸，輸出軸一端安裝一圓盤，圓盤上均勻分布四個(gè)磁鐵，橢圓齒輪每轉(zhuǎn)動一周，給傳感器發(fā)出四個(gè)信號，兩個(gè)傳感器分別接收來自不同方向的信號，而達(dá)到計(jì)量液位和機(jī)構(gòu)開度的目的。
[0042]本實(shí)施例通過科學(xué)的理論計(jì)算設(shè)計(jì)了第一傳感器1901和第二傳感器1902的位置，使得發(fā)訊盤14上的4個(gè)磁鐵在轉(zhuǎn)動過種中，磁鐵的中心都能正對著通過第一傳感器1901和第二傳感器1902中心的下方，并且通過傳感器中心下方的時(shí)間不同。以發(fā)訊盤中心對稱且對面設(shè)置的2個(gè)磁鐵S極1501面對設(shè)在上方的傳感器，另2個(gè)對面設(shè)置的磁鐵N極1502面對設(shè)在上方的傳感器。
[0043]當(dāng)液體帶動發(fā)訊盤轉(zhuǎn)動時(shí)，如果以磁鐵S極先經(jīng)過第一傳感器1901，磁鐵N極隨后經(jīng)過第二感器1902設(shè)定為正方向，那么以磁鐵S極先經(jīng)過第二傳感器，磁鐵N極隨后經(jīng)過第一感器設(shè)定為負(fù)方向。由此可以判斷進(jìn)出流體的流向。這是本實(shí)施例獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0044]本實(shí)施例采用液晶顯示條和數(shù)字百分比顯示，直觀易讀。模擬量4_20mA輸出遠(yuǎn)程控制。
[0045]為了達(dá)到信號不受影響，產(chǎn)品的主體材料均采用304無磁材料。
[0046]圖4為一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例，其中高壓開度計(jì)的液體進(jìn)出口分別串聯(lián)在密封管道中，高壓開度計(jì)的信號輸出端通過輸出信號電纜與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)與220V交流電連接，高壓開度計(jì)與耗油設(shè)備管道的連接。該系統(tǒng)工作過程如下:
[0047]工作時(shí)，將1#、2#閥打開、3#閥關(guān)閉，高壓密封罐通過管道，經(jīng)高壓開度計(jì)向機(jī)械設(shè)備提供高壓油，高壓開度計(jì)將電流信號傳輸?shù)娇刂剖?，開度計(jì)正向工作，當(dāng)密封罐內(nèi)油體積減少到罐總?cè)莘e的10%時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，這時(shí)關(guān)閉2#閥，打開3#閥，同時(shí)啟動供油泵，經(jīng)管道和高壓開度計(jì)向密封罐供油，高壓開度計(jì)反向工作，當(dāng)罐內(nèi)油的體積達(dá)到罐總?cè)莘e的90%時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，立即關(guān)閉供油泵和3#閥，停止供油。
[0048]本實(shí)施例技術(shù)特點(diǎn):本實(shí)施例獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能判斷流量計(jì)轉(zhuǎn)子的正反轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)正反計(jì)量液體輸出、輸入的體積，達(dá)到計(jì)量密封容器內(nèi)的液面位置或機(jī)構(gòu)的開度情況。
[0049]從以上實(shí)例看出，本實(shí)施例可以在石油、化工、工程機(jī)械等領(lǐng)域方泛使用。[0050]1、石油方面:本產(chǎn)品安裝在高壓密封容器與機(jī)械設(shè)備之間的管路中。計(jì)量容器中高壓油的液面，當(dāng)液面大于容積的90%或小于容積的10%時(shí)的警戒液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警，要及時(shí)向容器中增加或停止增加液壓油。
[0051]2、工程機(jī)械方面:
[0052]本產(chǎn)品在盾構(gòu)機(jī)方面的應(yīng)用，盾構(gòu)機(jī)在挖掘地鐵洞時(shí)，當(dāng)挖到地鐵站出洞時(shí)，要控出更大外圓的洞口，需要調(diào)節(jié)刀盤的位圓置，開度計(jì)安裝在液壓泵與刀盤之間的管路中，儀表現(xiàn)場人很難到達(dá)，儀表通過信號輸出到控制室，電腦鏡面顯示指示條的高度，控制調(diào)節(jié)刀盤的位置，挖掘出合適的洞口尺寸，達(dá)到盾構(gòu)機(jī)出洞要求。
[0053]開度計(jì)的開發(fā)，使得該產(chǎn)品在儀表領(lǐng)域里具有一定的市場占有率，該項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)具有領(lǐng)先地位。
[0054]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高壓開度計(jì)，包括殼體、上蓋和表頭；所述上蓋與殼體連接構(gòu)成密封的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔裝有一對相互嚙合的用于計(jì)流量的橢圓齒輪，其中一只橢圓齒輪通過長軸與殼體連接，另一只橢圓齒輪通過短軸與殼體連接，殼體還設(shè)有與內(nèi)腔連通的進(jìn)液口和出液口，其特征在于:所述橢圓齒輪上方設(shè)有壓板，所述短軸上方同軸裝有伸出壓板的發(fā)訊軸，所述發(fā)訊軸上端固定有發(fā)訊盤，所述發(fā)訊盤設(shè)在上蓋下方；所述發(fā)訊盤的盤面安裝有磁鐵；所述上蓋設(shè)有傳感器，所述傳感器位于發(fā)訊盤上方，傳感器下端與發(fā)訊盤上的磁鐵保持設(shè)定的間距；所述傳感器的信號輸出端通過導(dǎo)線連接到表頭內(nèi)的電路板，所述電路板上裝有液晶顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述發(fā)訊盤設(shè)有4個(gè)磁鐵；所述4個(gè)磁鐵以發(fā)訊盤中心對稱分布設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述傳感器包括第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器與第二傳感器以發(fā)訊盤盤面中心線對稱設(shè)置并正對磁鐵的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述傳感器為霍爾式接近傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述液晶顯示條以百分比顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述電路板設(shè)有信號輸出接口并以4-20mA模擬量形式輸出信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述液晶顯示條設(shè)置在表頭的玻璃面板下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開度計(jì)，其特征在于:所述殼體、上蓋、橢圓齒輪、壓板、發(fā)訊軸、發(fā)訊盤均采用304無磁材料制作。
【文檔編號】G01F22/00GK104034387SQ201410282520
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】黃奎 申請人:合肥精特儀表有限公司