专利名称：新型船舶液压系统功率传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率传感器，尤其是一种应用于液压系统故障诊断和在线检 测的新型船舶液压系统功率传感器。
背景技术：
液压传动系统由于其独特的优点，即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和 较低廉的成本，在各个领域中获得愈来愈广泛的应用。但由于液压系统的故障具有隐蔽性、 交错性、随机性等特点，系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作，不象机械设备那 样直观，也不象电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数，液压设备中，仅靠 有限几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数，其他参数难以测量，而且一般 故障根源有许多种可能，这给液压系统故障诊断带来一定困难。
发明内容针对已有技术存在的不足之处，本实用新型的目的是要提供一种应用于液压系统 故障诊断和在线检测的新型船舶液压系统功率传感器。本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是新型船舶液压系统功率传感 器，其结构主要由法兰、测试管、压力传感器、异径管流量传感器、MEMS芯片、智能显示仪、计 算机和支架导管组成。所述法兰设置在测试管一端，所述异径管流量传感器在测试管内部， 测试管上端开口连接压力传感器，压力传感器和计算机相连；所述MEMS芯片设置在异径管 流量传感器内部，MEMS芯片连接智能显示仪，智能显示仪连在计算机上。所述MEMS芯片和智能显示仪之间设置支架导管。所述异径管流量传感器的内部，其截面面积沿液体流动方向逐渐增加；所述异径 管流量传感器的内部，其截面面积沿液体流动方向逐渐减小。所述异径管流量传感器和MEMS芯片为一体化安装。本实用新型作业时，通过压力传感器采集压力模拟信号，输入计算机中；法兰控制 液体流入测试管，随着液体流经异径管流量传感器，在异径管流量传感器内部，由于截面面 积沿液体流动方向逐渐增加，液体受到扩压作用，压力升高；在异径管流量传感器外部，由 于截面面积沿液体流动方向逐渐减小，液体受到收缩作用，压力减小，从而内外产生一个微 小的压力差。再通过MEMS芯片检测该压力差，并输出一个与压力差相对应的模拟信号，首 先通过智能显示仪直观的显示出来，再传输进计算机。在计算机内，通过压差-流量数学模 型计算出流量。并进一步在计算机内通过压力-流量-功率数学模型(功率=压力X流 量)计算出功率。本实用新型的有益效果在于1、流量压差增益比较大(在一般流量范围时压差信 号仅为千帕级)，在很大程度上减小了一直忌讳的永久压力损失；2、差压发生装置和MEMS 芯片为一体化安装，一方面减少了维护工作量和故障率，另一方面摆脱了由于引压管路带 来的液容效应，大大提高了传感器的频率响应性能；3、无运动的机械部件，对液压油的污染不敏感，可靠性高；4、本传感器中应用MEMS芯片批量化生产成本很低，大致为一般涡轮或 椭圆齿轮流量计价格的1/5或更少。
图1为本实用新型结构示意图。图中，1-法兰，2-测试管，3-压力传感器，4-异径管流量传感器，5-MEMS芯片， 6-智能显示仪，7-计算机，8-支架导管。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，本实用新型结构主要由法兰1、测试管2、压力传感器3、异径管流量传 感器4、MEMS芯片5、智能显示仪6、计算机7和支架导管8组成；所述法兰1设置在测试管 2 一端，所述异径管流量传感器4在测试管2内部，测试管2上端开口连接压力传感器3，压 力传感器3和计算机7相连；所述MEMS芯片5设置在异径管流量传感器4内部，MEMS芯片 5连接智能显示仪6，智能显示仪6连在计算机7上。所述MEMS芯片5和智能显示仪6之 间设置支架导管8。所述异径管流量传感器4的内部，其截面面积沿液体流动方向逐渐增 加；所述异径管流量传感器4的内部，其截面面积沿液体流动方向逐渐减小。所述异径管流 量传感器4和MEMS芯片5为一体化安装。本实用新型作业时，通过压力传感器3采集压力模拟信号，输入计算机7中；法兰 1控制液体流入测试管2，随着液体流经异径管流量传感器4，在异径管流量传感器4内部， 由于截面面积沿液体流动方向逐渐增加，液体受到扩压作用，压力升高；在异径管流量传感 器4外部，由于截面面积沿液体流动方向逐渐减小，液体受到收缩作用，压力减小，从而内 外产生一个微小的压力差。再通过MEMS芯片5检测该压力差，并输出一个与压力差相对应 的模拟信号，首先通过智能显示仪6直观的显示出来，再传输进计算机7。在计算机7内，通 过压差_流量数学模型计算出流量，并进一步在计算机7内通过压力-流量-功率数学模 型(功率=压力χ流量)计算出功率。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.新型船舶液压系统功率传感器，其特征在于主要由法兰、测试管、压力传感器、异 径管流量传感器、MEMS芯片、智能显示仪、计算机和支架导管组成；所述法兰设置在测试管 一端，所述异径管流量传感器在测试管内部，测试管上端开口连接压力传感器，压力传感器 和计算机相连；所述MEMS芯片设置在异径管流量传感器内部，MEMS芯片连接智能显示仪， 智能显示仪连在计算机上。
2.根据权利要求1所述的新型船舶液压系统功率传感器，其特征在于所述MEMS芯片 和智能显示仪之间设置支架导管。
3.根据权利要求1所述的新型船舶液压系统功率传感器，其特征在于所述异径管流 量传感器的内部，其截面面积沿液体流动方向逐渐增加；所述异径管流量传感器的内部，其 截面面积沿液体流动方向逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的新型船舶液压系统功率传感器，其特征在于所述异径管流 量传感器和MEMS芯片为一体化安装。
专利摘要本实用新型公开了一种功率传感器，尤其是一种应用于液压系统故障诊断和在线检测的新型船舶液压系统功率传感器。其结构主要由法兰、测试管、压力传感器、异径管流量传感器、MEMS芯片、智能显示仪、计算机和支架导管组成；所述法兰设置在测试管一端，所述异径管流量传感器在测试管内部，测试管上端开口连接压力传感器，压力传感器和计算机相连；所述MEMS芯片设置在异径管流量传感器内部，MEMS芯片连接智能显示仪，智能显示仪连在计算机上。
文档编号F15B5/00GK201896800SQ20102059093
公开日2011年7月13日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者刘 东, 谷一杉 申请人:大连海事大学