超聲波閥門洩漏檢測裝置的製作方法
2023-11-12 05:22:42 1
專利名稱：超聲波閥門洩漏檢測裝置的製作方法
技術領域：
超聲波閥門洩漏檢測裝置技術領域:本實用新型涉及檢測裝置，具體涉及的是一種超聲波閥門洩漏檢測裝置。
背景技術：
:目前，市場上沒有專用的閥門洩漏檢測裝置，只有用於液位檢測的液位開關。由於不是專用設備，市場上的液位開關不能直接用於閥門洩漏檢測，需要另外製造與液位開關配套的洩漏收集容器和連接工裝；如果有總線通信要求，還需要另外安裝開關量轉總線的接口電控箱。而且結構複雜笨重，造價高，安裝不便，組網不便等。實用新型內容:為了克服背景技術中的不足，本實用新型提供一種可以長期可靠的工作，有結構緊湊、組網靈活、擴展方便、結構新穎、可靠性高的超聲波閥門洩漏檢測裝置。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:該超聲波閥門洩漏檢測裝置，包括本體外殼，以及設在本體外殼上部的平肩接頭，其特徵在於:殼體內部焊接有超聲波變幅杆，超聲波變幅杆下端通過環氧樹脂粘接與壓電陶瓷相連，壓電陶瓷通過壓電陶瓷引出導線與電路板相連，且壓電陶瓷引出導線焊接在電路板上，電路板為雙層結構，並通過固定螺栓將電路板固定在超聲波變幅杆上，電路板通過導線連接位於殼體外側狀態指示燈和外接端子，外接端子上的接線柱引出繼電器觸點輸出和L0NW0RKS總線的輸入和輸出的信號，本體外殼分為上殼體 和下殼體，上殼體兩側設有檢測旋塞和衝洗洩放旋塞，下殼體兩側設有電纜接頭，下殼體下端設有頂蓋。所述的上殼體上端設有排氣孔。所述的狀態指示燈分為兩種顏色，分別為紅色和綠色。所述的超聲波變幅杆為不鏽鋼的空心結構。所述的狀態指示燈為LED燈。本實用新型的有益效果為:結構設計合理，構思巧妙新穎，手成本低；體積小；可靠性高；電磁兼容性好；維修方便。具有測量元件可衝洗、積存水可排放和現場判斷閥門洩漏等特點。
:圖1為本實用新型的結構圖；圖2為本實用新型的組網使用結構示意圖；圖3為本實用新型的電路原理示意圖。圖4為本實用新型的接線端子主視圖。
具體實施方式
:結合圖1和圖4說明本實用新型的實施方式，該超聲波閥門洩漏檢測裝置，包括本體外殼，以及設在本體外殼上部的平肩接頭1，殼體內部焊接有超聲波變幅杆3，超聲波變幅杆3下端通過環氧樹脂粘接與壓電陶瓷10相連，壓電陶瓷10通過壓電陶瓷引出導線11與電路板12相連，且壓電陶瓷引出導線11焊接在電路板12上，電路板12為雙層結構，並通過固定螺栓13將電路板12固定在超聲波變幅杆3上，電路板12通過導線連接位於殼體外側狀態指示燈7和外接端子9，外接端子9上的接線柱16引出繼電器觸點輸出和LONWORKS總線的輸入和輸出的信號，本體外殼分為上殼體2和下殼體5,本體外殼為316L不鏽鋼,耐高壓、耐腐蝕，適用於惡劣工況。上殼體2兩側設有檢測旋塞4和衝洗洩放旋塞14，下殼體5兩側設有電纜接頭6，下殼體5下端設有頂蓋8。所述的上殼體2上端設有排氣孔15。所述的狀態指示燈7分為兩種顏色，分別為紅色和綠色。所述的超聲波變幅杆3為不鏽鋼的空心結構。測量單元採用壓電陶瓷10配套316L不鏽鋼空心變幅杆的結構，根據超聲波在空氣和水中傳播方式不同判斷是否漏水。測量結果準確，不受液體中泡沫，汙垢和液體黏度的影響；測量單元可靠性高，耐酸、鹼、化學品和海水的腐蝕。所述的狀態指示燈7為LED燈。結合圖2說明本實用新型的系統實施方式，本實用新型採用環形LONWORKS總線網絡技術，即總線的兩個端點都連接到遠程集中顯示盤，並通過第三方用軟體可獲得豐富的附加功能，這樣總線上如果發生I處斷路故障，不會影響總線的正常使用。系統採用環網形式，通訊最大距離為1500米，波特率為78.5kbps，網絡可容納60個檢測裝置。結合圖1和圖3說明閥門洩漏檢測裝置的工作原理，閥門洩漏檢測裝置通過平肩接頭I連接在被測閥門的洩放孔上收集洩漏液體。單片機每隔30mS將P2置為低電平以斷開模擬開關T3，同時Pl端輸出頻率為IOOkHz,佔空比為50%，峰值為5V的50個方波脈衝，Tl，T2是兩個非門，輸出端接在壓電陶瓷1014的電極上，壓電陶瓷10電極收到的電壓差為+5V -5V，即等效驅動電壓峰-峰值為 IOV。壓電陶瓷10收到外部脈衝激發後開始以IOOkHz的頻率在軸向進行振動，並帶動超聲波變幅杆3以相同的頻率在軸向進行振動，振動發出的超聲波經超聲波變幅杆3空腔的外壁傳到空腔的端面，經端面反射回壓電陶瓷10，壓電陶瓷10接收到反射回來的超聲波後轉換成電壓波形。單片機在發出脈衝 ImS後將P2輸出電壓置為5V高電平壓電以開啟模擬開關T3並保持開啟狀態0.1mS,由後續電路對電信號其進行處理。Ul,U2 是集成運放，U1，U2 和 Rl,R3,R4,R5,R6,Rp,Cl,C2 構成中心頻率為 IOOkHz,
品質因數為40的帶通放大電路，負責過濾壓電陶瓷10吸收反射波而產生的波形，由帶通濾波器處理後的信號應為IOOkHz的正弦波。Dl是0.3V鍺二極體，負責對正弦波進行半波整流，整流後的波形經R6對電容C3進行充電，單片機對C3電壓A/D轉換，根據C3充電電壓值判斷是否有水。當檢測單元內積水小於20±10mL時，檢測裝置內的液位低於變幅杆空腔的下邊緣，壓電陶瓷10接收變幅杆頂端反射回的超聲波幅度較大，由超聲波轉換的電壓波形幅度也相應較大，在檢測裝置內積水小於20±10mL的情況下，濾波器輸出的波形應為100kHz，峰峰值為2.5^4V的正弦波，正弦波經半波整流後給電容C3充電0.1mS, C3的電壓應高於4V，此時即認為閥門沒有洩露。當被檢測閥門漏水，檢測單元內的液位開始上升，當液位高於超聲波變幅杆3空腔的下邊緣時，在邊緣處反射回的超聲波會被液體吸收，隨著液位高度的增加，造成壓電陶瓷10接收到的反射波能量與無水時相比明顯減弱，轉換出的電壓波形幅值也明顯變小，當滲漏超過70± IOmL時，濾波器輸出的波形應為100kHz，峰-峰值〈0.5V的正弦波，正弦波經半波整流後給電容C3充電0.1mS, C3的電壓應小於IV，此時即認為檢測單元浸水，閥門出現洩漏。當檢測裝置小於20±10mL時，指示燈7為綠色，繼電器輸出為開路。當檢測裝置內液體超過70± IOmL時，指示燈為紅色，繼電器輸出為閉合，並由LONWORKS總線發送洩漏報警信息和報警裝置 的地址。
權利要求1.一種超聲波閥門洩漏檢測裝置，包括本體外殼，以及設在本體外殼上部的平肩接頭，其特徵在於:殼體內部焊接有超聲波變幅杆，超聲波變幅杆下端通過環氧樹脂粘接與壓電陶瓷相連，壓電陶瓷通過壓電陶瓷引出導線與電路板相連，且壓電陶瓷引出導線焊接在電路板上，電路板為雙層結構，並通過固定螺栓將電路板固定在超聲波變幅杆上，電路板通過導線連接位於殼體外側狀態指示燈和外接端子，外接端子上的接線柱引出繼電器觸點輸出和LONWORKS總線的輸入和輸出的信號，本體外殼分為上殼體和下殼體，上殼體兩側設有檢測旋塞和衝洗洩放旋塞，下殼體兩側設有電纜接頭，下殼體下端設有頂蓋。
2.根據權利要求1所述的超聲波閥門洩漏檢測裝置，其特徵在於:所述的上殼體上端設有排氣孔。
3.根據權利要求1所述的超聲波閥門洩漏檢測裝置，其特徵在於:所述的狀態指示燈分為兩種顏色，分別為紅色和綠色。
4.根據權利要求1所述的超聲波閥門洩漏檢測裝置，其特徵在於:所述的超聲波變幅杆為不鏽鋼的空心結構。
5.根據權利要求1所述的超聲波閥門洩漏檢測裝置，其特徵在於:所述的狀態指示燈為LED燈。
專利摘要一種超聲波閥門洩漏檢測裝置，屬於檢測裝置，它包括本體外殼，以及設在本體外殼上部的平肩接頭，殼體內部焊接有超聲波變幅杆，超聲波變幅杆下端通過環氧樹脂粘接與壓電陶瓷相連，壓電陶瓷通過壓電陶瓷引出導線與電路板相連，並通過固定螺栓將電路板固定在超聲波變幅杆上，電路板通過導線連接位於殼體外側狀態指示燈和外接端子，外接端子引出繼電器觸點輸出和LONWORKS總線的輸入和輸出的信號，本體外殼分為上殼體和下殼體，上殼體兩側設有檢測旋塞和衝洗洩放旋塞，下殼體兩側設有電纜接頭。結構設計合理，構思巧妙新穎，手成本低；體積小；可靠性高；電磁兼容性好；維修方便。具有測量元件可衝洗、積存水可排放和現場判斷閥門洩漏等特點。
文檔編號H04L12/40GK203132799SQ20132018017
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者李成, 張義勇, 金海峰, 王成軍 申請人:中國船舶重工集團公司第七 三研究所