专利名称：测量管道内压力的测量设备、方法、系统及工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于测量管道内压力的测量设备、方法、系统及包含该系统的工程机械。
背景技术：
混凝土输送泵采用液压双缸形式，两个油缸交替工作，实现混凝土的连续泵送。具体而言，输送缸出口与料斗相通，泵送混凝土时，一个输送缸从料斗中吸入混凝土，另一输送缸则将混凝土泵送到S管中，由S管进入输送管道。测量该输送管道内压力是很有意义的，其可真实反映实际负载大小。然而，目前尚无直接测量混凝土输送管道内压力的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测量管道内压力的测量设备、方法、系统及包含该系统的工程机械。为了实现上述目的，本发明提供一种用于测量管道内压力的测量设备，该设备包括测量装置，用于测量位于所述管道外壁的电阻应变片的阻值；以及计算装置，用于根据所述阻值，计算所述管道内的压力。相应地，本发明还提供一种用于测量管道内压力的测量系统，该系统包括电阻应变片，位于所述管道外壁上；以及上述测量设备。相应地，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括上述测量系统。相应地，本发明还提供一种用于测量管道内压力的测量方法，该方法包括测量位于所述管道外壁上的电阻应变片的阻值；以及根据所述阻值，计算所述管道内的压力。通过上述技术方案，电阻应变片会随着管道内压力的变化而发生形变，进而其阻值会发生变化。通过检测该阻值变化，可得出所述管道内压力。该管道内压力可真实反映实际负载大小，将该压力反馈到工程机械(诸如，泵车)的控制器，可使该控制器进行动力源与负载的匹配，优化该工程机械的性能。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I为本发明提供的用于测量管道内压力的测量系统的结构示意图；图2为电阻应变片于管道上的布置位置示意图；图3为测量装置的电路图；图4为电阻应变片于管道上的另一布置位置示意图；以及图5为电阻应变片于管道上的再一布置位置示意图。
附图标记说明10电阻应变片20测量装置30计算装置100管道截面R1、R2、R3、R4电阻/电阻应变片
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。图I为本发明提供的用于测量管道内压力的测量系统的结构示意图。如图I所示，本发明提供了一种用于测量管道内压力的测量系统，该系统包括电阻应变片10，位于所 述管道外壁上(例如，可采用胶黏剂将电阻应变片粘贴在管道外壁上);测量装置20，用于测量所述电阻应变片的阻值；以及计算装置30，用于根据所述阻值，计算所述管道内的压力。电阻应变片会随着管道内压力的变化而发生形变，进而其阻值会发生变化。通过检测该阻值变化，可得出所述管道内压力。图2为电阻应变片于管道上的布置位置示意图。优选地，如图2所示，所述管道的横截面100为椭圆形；所述电阻应变片包括电阻应变片Rl和电阻应变片R2，分别位于所述椭圆形的两个顶点上；所述测量装置向一半桥电路的相对的两个桥臂连接点施加一电压，测量另两个桥臂连接点间的电压，根据该电压计算所述电阻应变片的阻值。所述半桥电路的四个桥臂分别包括所述电阻应变片RU电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4。一般而言，所述管道的横截面是圆形的，管道由于压力变化产生的拉压形变较难被检测到。在此，将管道的横截面改为椭圆形，更易于检测管道因压力变化产生的拉压形变。当然，需要说明的是，上述椭圆形仅为一优选实施例，其他形状横截面的管道亦适用于此，例如，四边形等。图3为测量装置的电路图。如图3所示，所述半桥电路的四个桥臂分别包括所述电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4。电阻应变片Rl和电阻应变片R2无应变时，其阻值分别为Rl和R2。所述测量装置向该半桥电路的桥臂连接点A、C端施加一电压U，并测量桥臂连接点B、D端的输出电压U。。可假设电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4的阻值相等，即R1=R2=R3=R4=R，此时B、D端的输出电压U0=Oo当管道内有不同压力大小的混凝土经过时，管道受压而使电阻应变片Rl和电阻应变片R2发生应变，导致其阻值发生变化，此时桥路将失去平衡。假设电阻应变片Rl和电阻应变片R2的阻值变化量分别为Λ R1、A R2，则B、D端的输出电压U0
Γ _ R3R2+AR2Lio—(----)U、
' R3+R4 RI +AR I 十R2+AR2 ⑴
R3(Rl+ARl+R2+AR2)-fR2+AR2)(R3+R4),,=--U
(R3+R4)(Ri+ARl 卜R2+AR2)根据该电压UQ，可得到管道内的压力大小。优选地，所述电阻应变片Rl和电阻应变片R2可分别位于所述椭圆形的长轴和短轴的顶点上。此时，由于管道横截面周长保持不变，电阻应变片Rl和电阻应变片R2的阻值会随压力发生反向变化，即Λ RUA R2的极性相反，这样相比于电阻应变片Rl和电阻应变片R2可分别位于所述椭圆形的长轴或短轴上的两个顶点的情形，可更大程度上反映出管道内的压力变化。此时，假设Λ Rl=- Δ R2= Δ R，则可形成差动测量，上述公式(I)可化简为
权利要求
1.一种用于测量管道内压力的测量设备，该设备包括 测量装置，用于测量位于所述管道外壁上的电阻应变片的阻值；以及 计算装置，用于根据所述阻值，计算所述管道内的压力。
2.一种用于测量管道内压力的测量系统，其特征在于，该系统包括 电阻应变片，位于所述管道外壁上；以及 根据权利要求I所述的测量设备。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于， 所述管道的横截面为椭圆形； 所述电阻应变片包括电阻应变片Rl和电阻应变片R2，分别位于所述椭圆形的两个顶点上； 所述测量装置向一半桥电路的相对的两个桥臂连接点施加一电压，测量另两个桥臂连接点间的电压，根据该电压计算所述电阻应变片的阻值，其中所述半桥电路的四个桥臂分别包括所述电阻应变片RU电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电阻应变片Rl和电阻应变片R2分别位于所述椭圆形的长轴和短轴的顶点上。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电阻R3和电阻R4均为电阻应变片，分别位于所述椭圆形的另两个顶点上。
6.根据权利要求3-5中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4的初始阻值相等。
7.—种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求2-6中任一项权利要求所述的测量系统。
8.一种用于测量管道内压力的测量方法，该方法包括 测量位于所述管道外壁上的电阻应变片的阻值；以及 根据所述阻值，计算所述管道内的压力。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述管道的横截面为椭圆形；所述电阻应变片包括电阻应变片Rl和电阻应变片R2，分别位于所述椭圆形的两个顶点上，所述测量步骤包括 向一半桥电路的相对的两个桥臂连接点施加一电压，测量另两个桥臂连接点间的电压，根据该电压计算所述电阻应变片的阻值，其中所述半桥电路的四个桥臂分别包括所述电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电阻应变片Rl和电阻应变片R2分别位于所述椭圆形的长轴和短轴的顶点上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电阻R3和电阻R4均为电阻应变片，分别位于所述椭圆形的另两个顶点上。
12.根据权利要求9-11中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻R3以及电阻R4的初始阻值相等。
全文摘要
本发明公开了一种用于测量输送管道内压力的测量设备、方法、系统及工程机械，该系统包括电阻应变片，位于所述管道外壁上；测量装置，用于测量所述电阻应变片的阻值；以及计算装置，用于根据所述阻值，计算所述管道内的压力。通过上述技术方案，电阻应变片会随着管道内压力的变化而发生形变，进而其阻值会发生变化。通过检测该阻值变化，可得出所述管道内压力。
文档编号G01L9/04GK102879147SQ20121035815
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者张迁, 钟柳芳, 黄娴 申请人:中联重科股份有限公司