基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置的製作方法

2023-04-27 16:46:26

專利名稱：基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測 裝置。
背景技術：
金屬波紋管具有位移補償、減振降噪和密封的作用，已被廣泛應 用於熱力管線、工藝管線、閥門和壓力容器等設備上。金屬波紋管還 是一種重要的柔性連接和彈性補償元件，以其良好的結構和性能，在 石油、化工、電力、核能、航空航天等領域得到應用。國內外學者對 波紋管進行了大量的研究，取得了一定的研究成果。但由於薄壁結構 與不規則形狀，應力分布較為複雜，波紋管性能受幾何參數影響較大。 雖然波紋管的性能參數計算大多在國家標準中有規定的計算公式，但 這些公式都是近似公式，即使公式中採用了修正係數，也不足以表示 波紋管受力和變形的真實情況。

發明內容
為克服現有技術的無法表示波紋管受力和變形的真實情況的缺 點，本發明提供了一種能提高波紋管容積和位移的測量精度的基於壓 力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置。
基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，其特徵在 於包括用於測量波紋管在某一工作壓力下的位移和容積的第一工作 部和第二工作部；所述的工作部包括支架，所述的支架上設有提供動力的電機，傳 遞動力的傳動機構和可容納波紋管或氣缸的套筒，所述的套筒通過套 筒架固定在支架上；所述的傳動機構通過推桿與所述的套筒內部的波 紋管或氣缸連接，所述的工作部還包括感應所述的推桿的位移的位移 傳感器；
所述的第一工作部的第一套筒內部設置波紋管，所述的第二工作 部的第二套筒內設置氣缸，所述的氣缸內設有與氣缸密封配合的活 塞，所述的活塞與所述的第二推桿連接；
所述的波紋管的內腔通過一 U型管與所述的氣缸的內腔連通， 所述的U型管上設有可向波紋管和氣缸內注入液體的進液口，所述 的U型管上設有壓力傳感器。
進一步，所述的波紋管通過第一管嘴與所述的U形管的第一端 口密封連接，所述的氣缸通過第二管嘴與所述的U形管的第二埠 密封連接，所述的進液口通過電磁閥與所述的U形管內腔連通。
進一步，所述的氣缸的直徑與所述的波紋管的直徑的差值小於設 定值。
進一步，所述的套筒的靠近所述的傳動機構的後端設有用於固定 套筒的後端面的固定件，所述的套筒的前端設有用於固定套筒內部的 波紋管或氣缸的擋板。
進一步，所述的傳動機構包括與電機連接的引動器，所述的引動 器上固定有帶動推桿運動的滑塊，所述的滑塊與所述的推桿固定連 接。進一步，所述的滑塊通過一連接件與所述的推桿固接，所述的連
接件固定在所述的滑塊上；所述的連接件上設有允許推桿後端通過的 通孔，所述的推桿的後端設有螺紋，所述的推桿上設有抵緊所述的連 接件的臺階，所述的推桿通過所述的連接件與一螺母固定連接。 進一步，所述的擋板通過螺釘固定在所述的套筒上。 本發明的技術構思是先將電磁閥接通，從進液口向想裝置內注 液，液體充滿整個裝置後將電磁閥關閉，此時整個裝置處於充滿液體 的封閉狀態，且此封閉的內腔中不能有氣泡。啟動第二電機，在第二 引動器的作用下第二滑塊帶動第二推桿向前運動一小段位移，關閉第 二電機，此時壓力傳感器上顯示出一個壓力值，將此壓力值設定為工 作壓力。再啟動第一電機，在第一引動器的作用下第一滑塊帶動第一 推桿向前移動，波紋管在第一推桿的擠壓作用下被慢慢壓縮，此時壓 力傳感器顯示的壓力值變大，同時第一位移傳感器監測波紋管被壓縮 的位移量；使第二電機反轉，第二引動器帶動第二滑塊向後移動，第 二推桿跟隨第二滑塊向後移動，直到壓力傳感器顯示的壓力值等於工 作壓力時，關閉第二電機，讀取第二位移傳感器監測到的第二推桿的 位移量，也即氣缸內活塞的位移量。由於氣缸是標準裝置，通過測得 的活塞的位移量即可求得活塞後退的容積，活塞後退的容積即為波紋 管收縮的容積。
使第二推桿向前進，第一推桿向後退時，工作狀況也如前所述。 這樣，我們就能得出在同一工作壓力下，波紋管的位移與容積的曲線 關係。本發明的有益效果主要表現在1、提高了測量精度；2、提高了 測量效率。3、在指定的工作壓力下測量。


圖1為本發明的示意圖 圖2為第一工作部的示意圖 圖3為位移傳感器的位置結構圖
具體實施例方式
參照附圖，進一步說明本發明
基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，包括用於測 量波紋管在某一工作壓力下的位移和容積的第一工作部1和第二工 作部2;
所述的工作部包括支架11，所述的支架11上設有提供動力的電 機12，傳遞動力的傳動機構和可容納波紋管或氣缸的套筒14，所述 的套筒14通過套筒架141固定在支架11上；所述的傳動機構通過推 杆15與所述的套筒14內部的波紋管或氣缸連接，所述的工作部還包 括感應所述的推桿15的位移的位移傳感器16;
所述的第一工作部1的第一套筒14內部設置波紋管17，所述的 第二工作部2的第二套筒內設置氣缸21，所述的氣缸21內設有與氣 缸21密封配合的活塞22，所述的活塞22與所述的第二推桿23連接;
所述的波紋管17的內腔通過一 U型管3與所述的氣缸21的內 腔連通，所述的U型管3上設有可向波紋管17和氣缸21內注入液 體的進液口31，所述的U型管3上設有壓力傳感器31。所述的波紋管17通過第一管嘴41與所述的U形管3的第一端 口密封連接，所述的氣缸21通過第二管嘴42與所述的U形管3的 第二埠密封連接，所述的進液口 31通過電磁閥32與所述的U形 管3內腔連通。
所述的氣缸21的直徑與所述的波紋管17的直徑的差值小於預設 值，所述的預設值為5mm。
所述的套筒14的靠近所述的傳動機構的後端設有用於固定套筒 14的後端面的固定件19，所述的套筒14的前端設有用於固定套筒內 部的波紋管17或氣缸21的擋板18。
所述的傳動機構包括與電機12連接的引動器131，所述的引動 器131上固定有帶動推桿15運動的滑塊132，所述的滑塊132與所 述的推桿15固定連接。
所述的滑塊132通過一連接件133與所述的推桿15固接，所述 的連接件133固定在所述的滑塊132上；所述的連接件133上設有允 許推桿15後端通過的通孔，所述的推桿15的後端設有螺紋，所述的 推桿15上設有抵緊所述的連接件133的臺階151，所述的推桿15通 過所述的連接件133與一螺母固定連接。
所述的擋板18通過螺釘固定在所述的套筒14上。
本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列 舉，本發明的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形 式，本發明的保護範圍也及於本領域技術人員根據本發明構思所能夠 想到的等同技術手段。
權利要求
1、基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，其特徵在於包括用於測量波紋管在某一工作壓力下的位移和容積的第一工作部和第二工作部；所述的工作部包括支架，所述的支架上設有提供動力的電機，傳遞動力的傳動機構和可容納波紋管或氣缸的套筒，所述的套筒通過套筒架固定在支架上；所述的傳動機構通過推桿與所述的套筒內部的波紋管或氣缸連接，所述的工作部還包括感應所述的推桿的位移的位移傳感器；所述的第一工作部的第一套筒內部設置波紋管，所述的第二工作部的第二套筒內設置氣缸，所述的氣缸內設有與氣缸密封配合的活塞，所述的活塞與所述的第二推桿連接；所述的波紋管的內腔通過一U型管與所述的氣缸的內腔連通，所述的U型管上設有可向波紋管和氣缸內注入液體的進液口，所述的U型管上設有壓力傳感器。
2、 如權利要求1所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係 的檢測裝置，其特徵在於所述的波紋管通過第一管嘴與所述的U 形管的第一埠密封連接，所述的氣缸通過第二管嘴與所述的U形 管的第二埠密封連接，所述的進液口通過電磁閥與所述的U形管 內腔連通。
3、 如權利要求2所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係 的檢測裝置，其特徵在於所述的氣缸的直徑與所述的波紋管的直徑的差值小於設定值。
4、 如權利要求3所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，其特徵在於所述的套筒的靠近所述的傳動機構的後端 設有用於固定套筒的後端面的固定件，所述的套筒的前端設有用於固 定套筒內部的波紋管或氣缸的擋板。
5、 如權利要求1-4之一所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，其特徵在於所述的傳動機構包括與電機連接的 引動器，所述的引動器上固定有帶動推桿運動的滑塊，所述的滑塊與 所述的推桿固定連接。
6、 如權利要求5所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，其特徵在於所述的滑塊通過一連接件與所述的推桿固 接，所述的連接件固定在所述的滑塊上；所述的連接片上設有允許推桿後端通過的通 L，所述的推桿的後端設有螺紋，所述的推桿上設有抵緊所述的連接件的臺階，所述的推桿通過所述的連接件與一螺母固 定連接。
7、 如權利要求6所述的基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係 的檢測裝置，其特徵在於所述的擋板通過螺釘固定在所述的套筒上。
全文摘要
基於壓力平衡式的波紋管容積位移關係的檢測裝置，包括第一工作部和第二工作部；工作部包括支架，支架上設有提供動力的電機，傳遞動力的傳動機構和可容納波紋管或氣缸的套筒，套筒通過套筒架固定在支架上；傳動機構通過推桿與套筒內部的波紋管或氣缸連接，工作部還包括感應推桿的位移的位移傳感器；第一工作部的第一套筒內部設置波紋管，第二工作部的第二套筒內設置氣缸，氣缸內設有與氣缸密封配合的活塞，活塞與第二推桿連接；波紋管的內腔通過一U型管與氣缸的內腔連通，U型管上設有可向波紋管和氣缸內注入液體的進液口，U型管上設有壓力傳感器。本發明具有測量精度高，測量效率高的優點。
文檔編號G01M99/00GK101620036SQ20091009937
公開日2010年1月6日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者徐中曉, 朱堅棟, 熊四昌 申請人:浙江工業大學