可用於測量體積的液壓裝置製造方法
2023-10-26 06:37:37 1
可用於測量體積的液壓裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種可用於測量體積的液壓裝置，包括液體儲存容器、活塞組件、位移傳感器、固定板、進出液口和密封圈；液體儲存容器為圓筒形，包括液體儲存容器主體以及分別與液體儲存容器主體的兩端固定連接的主端蓋和副端蓋，進出液口設置在主端蓋上；活塞組件包括活塞頭和活塞杆，活塞頭位於液體儲存容器主體內部並與液體儲存容器主體的圓周壁接觸，活塞杆的一端穿過主端蓋固定在活塞頭上；位移傳感器用於採集活塞頭的移動位移，活塞杆的另一端與位移傳感器連接，位移傳感器固定在固定板上；活塞杆與主端蓋之間、活塞頭與液體儲存容器主體的圓周壁之間通過密封圈密封。該液壓裝置適合用於實時測量水下機器人的浮力。
【專利說明】可用於測量體積的液壓裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及測量儀器儀表領域，特別是涉及一種可用於測量體積的液壓裝置及實時檢測水下滑翔機浮力的液壓系統。
【背景技術】
[0002]現有使用的液壓容器主要有以下幾個缺點:1、無法精確地測量其體積。2、容器體積、重量較大，在機器人小型化特別是水下機器人小型化過程受到了很大制約，同時也提出了對可測體積的小型液壓容器的需求。
【發明內容】
[0003]為了彌補上述現有技術的不足，本發明提出一種可用於測量體積的液壓裝置及實時檢測水下滑翔機浮力的液壓系統。
[0004]本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決:
[0005]一種可用於測量體積的液壓裝置，包括液體儲存容器、活塞組件、位移傳感器、固定板、進出液口和密封圈；所述液體儲存容器為圓筒形，包括液體儲存容器主體以及分別與所述液體儲存容器主體的兩端固定連接的主端蓋和副端蓋，所述進出液口設置在所述主端蓋上；所述活塞組件包括活塞頭和活塞杆，所述活塞頭位於所述液體儲存容器主體內部並與所述液體儲存容器主體的圓周壁接觸，所述活塞杆的一端穿過所述主端蓋固定在所述活塞頭上；所述位移傳感器用於採集所述活塞頭的移動位移，所述活塞杆的另一端與所述位移傳感器連接，所述位移傳感器固定在所述固定板上；所述活塞杆與所述主端蓋之間、所述活塞頭與所述液體儲存容器主體的圓周壁之間通過所述密封圈密封。
[0006]以上技術方案中，位於圓筒形的液體儲存容器內的活塞頭可自由平移，在液體儲存容器內的液體量變化時，活塞頭自由平移產生位移，與活塞杆連接的位移傳感器採用精密電位器的檢測方式，能夠實現對活塞頭的絕對位置採集，可以通過已知的計算方法根據測量得到的位置信號進行計算精確地得到液體儲存容器內液體的體積。
[0007]優選地，所述位移傳感器是拉線式位移傳感器。
[0008]優選地，還包括雙頭螺栓，所述述活塞杆的另一端與所述位移傳感器通過所述雙頭螺栓連接。
[0009]優選地，還包括至少三條螺紋杆，所述主端蓋和副端蓋的直徑大於所述液體儲存容器主體的直徑，所述螺紋杆設在所述液體儲存容器主體外，每條所述螺紋杆穿設在所述主端蓋、副端蓋和固定板上。
[0010]優選地，所述密封圈的壓縮率為8?15%。
[0011]優選地,所述密封圈為O型密封圈，所述O型圈壓縮率為10%。
[0012]一種實時檢測水下滑翔機浮力的液壓系統，包括上述任意一項所述的液壓裝置、微處理器和液壓泵，所述微處理器與所述位移傳感器連接，用於根據所述位移傳感器採集的所述活塞頭的移動位移計算得到所述液體儲存容器主體內的液體體積進而計算得到水下滑翔機所受的淨浮力，所述液壓泵與所述進出液口連接，用於向所述液體儲存容器主體輸送液體或從液體儲存容器主體內抽吸液體。
[0013]本發明具有如下優點:本發明不僅能夠作為水，油等液體的容器，還能夠實時、精確地測量其體積，該可用於測量體積的液壓裝置體積小、重量輕，成本低，結構簡單，容易操作，所佔空間小，非常適合水下機器人領域使用，特別適用於利用淨浮力驅動的水下滑翔機，通過對油缸體積的測量能夠精確地實時地計算出水下滑翔機所受淨浮力大小，從而提高水下滑翔機的控制精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一優選實施例中可用於測量體積的液壓裝置的結構示意圖圖；
[0015]圖2為圖1的局部剖面圖；
[0016]圖3是本發明一實施例中的液壓系統不意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對照附圖並結合優選的實施方式對本發明作進一步說明。
[0018]本發明提供一種可用於測量體積的液壓裝置，在一個實施例中，包括液體儲存容器、活塞組件、位移傳感器、固定板、進出液口和密封圈；所述液體儲存容器為圓筒形，包括液體儲存容器主體以及分別與所述液體儲存容器主體的兩端固定連接的主端蓋和副端蓋，所述進出液口設置在所述主端蓋上；所述活塞組件包括活塞頭和活塞杆，所述活塞頭位於所述液體儲存容器主體內部並與所述液體儲存容器主體的圓周壁接觸，所述活塞杆的一端穿過所述主端蓋固定在所述活塞頭上；所述位移傳感器用於採集所述活塞頭的移動位移，所述活塞杆的另一端與所述位移傳感器連接，所述位移傳感器固定在所述固定板上；所述活塞杆與所述主端蓋之間、所述活塞頭與所述液體儲存容器主體的圓周壁之間通過所述密封圈密封。
[0019]在一個優選實施例中，如圖1和2所不,一種可用於測量體積的液壓裝置,包括液體儲存容器、活塞組件、位移傳感器2、固定板1、進出液口 8和密封圈10 ;所述液體儲存容器為圓筒形，包括液體儲存容器主體6以及分別與所述液體儲存容器主體6的兩端固定連接的主端蓋11和副端蓋7，所述進出液口 8設置在所述主端蓋11上；所述活塞組件包括活塞頭9和活塞杆5，所述活塞頭9位於所述液體儲存容器主體6內部並與所述液體儲存容器主體6的圓周壁接觸，所述活塞杆5的一端穿過所述主端蓋11固定在所述活塞頭9上；所述位移傳感器2用於採集所述活塞頭9的移動位移，所述活塞杆5的另一端與所述位移傳感器2連接，所述位移傳感器2固定在所述固定板I上；所述活塞杆5與所述主端蓋11之間、所述活塞頭9與所述液體儲存容器主體6的圓周壁之間通過所述密封圈10密封。
[0020]其中，所述位移傳感器2採用精密電位器的檢測方式的拉線式位移傳感器。還包括雙頭螺栓4，活塞杆5的另一端與所述位移傳感器2通過所述雙頭螺栓4連接。所述密封圈的壓縮率以8?15%為宜，可以採用O型密封圈，兼顧O型密封圈的密封阻力和密封效果，O型密封圈壓縮率選擇10%為宜。位移傳感器2可以通過兩個M5螺釘固定在固定板I上，主端蓋11和副端蓋7可以分別通過3個M4螺栓螺母固定在液體儲存容器主體6上。[0021 ] 還包括三條螺紋杆3 (其他實施例中，可以不限於三條)，所述主端蓋11和副端蓋7的直徑大於所述液體儲存容器主體6的直徑，所述螺紋杆3設在所述液體儲存容器主體6夕卜，每條所述螺紋杆3穿設在所述主端蓋11、副端蓋7和固定板I上，這樣，液壓裝置通過這三條螺紋杆與外部機構(例如水下機器人的耐壓艙內部)固定連接。
[0022]本發明還提供一種實時檢測水下滑翔機浮力的液壓系統，如圖3所示，包括上述的液壓裝置12、微處理器13和液壓泵14，所述微處理器13與所述位移傳感器2連接，用於根據所述位移傳感器採集的所述活塞頭的移動位移計算得到所述液體儲存容器主體內的液體體積進而計算得到水下滑翔機所受的淨浮力，所述液壓泵14與所述進出液口 8連接，用於向所述液體儲存容器主體輸送液體或從液體儲存容器主體內抽吸液體。
[0023]在液壓系統中，液壓泵在傳輸過程中需要保證一定的壓力，本發明利用位移傳感器的拉線有一定拉力的特點，使得液壓泵向所述液體儲存容器主體輸送液體或從液體儲存容器主體內抽吸液體過程中，液壓泵提供的壓力可以只需要大於拉線的拉力與O型密封圈的摩擦力之差，使得液體儲存容器主體內的液體更容易被液壓泵抽送，同時這樣的結構設計相比於大大節省了所佔空間。
[0024]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種可用於測量體積的液壓裝置，其特徵在於:包括液體儲存容器、活塞組件、位移傳感器、固定板、進出液口和密封圈；所述液體儲存容器為圓筒形，包括液體儲存容器主體以及分別與所述液體儲存容器主體的兩端固定連接的主端蓋和副端蓋，所述進出液口設置在所述主端蓋上；所述活塞組件包括活塞頭和活塞杆，所述活塞頭位於所述液體儲存容器主體內部並與所述液體儲存容器主體的圓周壁接觸，所述活塞杆的一端穿過所述主端蓋固定在所述活塞頭上；所述位移傳感器用於採集所述活塞頭的移動位移，所述活塞杆的另一端與所述位移傳感器連接，所述位移傳感器固定在所述固定板上；所述活塞杆與所述主端蓋之間、所述活塞頭與所述液體儲存容器主體的圓周壁之間通過所述密封圈密封。
2.如權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於:所述位移傳感器是拉線式位移傳感器。
3.如權利要求1或2的液壓裝置，其特徵在於:還包括雙頭螺栓，所述活塞杆的另一端與所述位移傳感器通過所述雙頭螺栓連接。
4.如權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於:還包括至少三條螺紋杆，所述主端蓋和副端蓋的直徑大於所述液體儲存容器主體的直徑，所述螺紋杆設在所述液體儲存容器主體外，每條所述螺紋杆穿設在所述主端蓋、副端蓋和固定板上。
5.如權利要求1所述的液壓裝置，其特徵在於:所述密封圈的壓縮率為8?15%。
6.如權利要求1或5所述的液壓裝置，其特徵在於:所述密封圈為O型密封圈；所述O型圈壓縮率為10%。
7.一種實時檢測水下滑翔機浮力的液壓系統，其特徵在於:包括權利要求1-6任意一項所述的液壓裝置、微處理器和液壓泵，所述微處理器與所述位移傳感器連接，用於根據所述位移傳感器採集的所述活塞頭的移動位移計算得到所述液體儲存容器主體內的液體體積進而計算得到水下滑翔機所受的淨浮力，所述液壓泵與所述進出液口連接，用於向所述液體儲存容器主體輸送液體或從液體儲存容器主體內抽吸液體。
【文檔編號】G01F22/00GK103994109SQ201410164106
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】趙寶強, 連璉, 王曉浩 申請人:清華大學深圳研究生院