【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压系统状态监测，尤其涉及一种液压系统功率在线监测变径接头及其监测方法。
技术介绍
1、液压系统具有体积小重量轻、驱动力大、调速范围宽等优点，被广泛应用于工程领域，同时液压技术的发展和日常运行维护需要对液压系统的状态监测和故障诊断提出了更高的要求。而液压系统工作环境恶劣、工作场合不宜靠近等特点又使得其在线状态监测和故障诊断难以实现。
2、目前，液压系统状态监测与故障诊断的主要参数有油压、流量、温度、振动、功率和污染度等。现有的测量方法大多集中于压力、温度、和流量测量，流量测量也只是应用容积式、孔板式、电磁式、涡轮式以及超声式原理的测量装置。在主要参数中功率的变化影响着系统效率、液压油温度等诸多因素，因此功率监测成为液压系统状态监测的重点。目前对于液压系统功率的在线测量装置大多选择输入输出端转子功率测量。此外，当前市面上应用mems传感器实现流体测量基本都集中在微流体器件中的微流量测量，大多不能直接应用到宏观的液压领域，对液压系统内流体功率的测量，特别是液压管路内流体的在线功率测量存在着一定的技术困难。对于船舶甲板机械液压系统，其工作环境更为复杂与恶劣，目前针对甲板机械液压系统的功率在线监测装置极少。综上所述，针对船舶甲板机械液压系统功率监测现状，设计一款高精度的流量功率在线监测装置成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种液压系统功率在线监测变径接头及其监测方法，可以在管路变径处
2、本专利技术是通过以下技术方案予以实现：
3、一种液压系统功率在线监测变径接头，包括变径接头、定位于变径接头内的异径管、封装在异径管的管壁上的mems敏感芯体、与mems敏感芯体电性连接的信号采集处理设备以及设于变径接头侧壁上的压力传感器，所述异径管与变径接头同轴设置，异径管的一端的延伸方向与液流方向相反。
4、根据上述技术方案，优选地，所述变径接头包括进液端和出液端，所述异径管定位在变径接头的出液端，其中异径管优选但不限于通过支撑架同轴设置在变径接头的出液端处。
5、根据上述技术方案，优选地，所述压力传感器和信号采集处理设备电性连接有数据处理单元，其中数据处理单元优选为流量计二次仪表。
6、根据上述技术方案，优选地，所述mems敏感芯体为硅微压阻式、压电式或电容式微型压力/压差敏感芯体。
7、本专利还公开了一种液压系统功率在线监测方法，基于上述一种液压系统功率在线监测变径接头，包括如下步骤：
8、s1.所述变径接头安装在测量管上，获取测量管的半径r和流体密度ρ；
9、s2.采集所述mems敏感芯体的数据，计算异径管内外压力差的平均值δp；
10、s3.基于所述测量管的半径r、流体密度ρ、流量系数、异径管内外压力差的平均值δp，根据流量方程计算管道内液体流量q；
11、s4.采集所述压力传感器测得的压力值p，结合所述管道内液体流量q，根据功率方程计算液压功率p。
12、根据上述技术方案，优选地，所述流量方程为：
13、
14、其中，δp为异径管内外压力差的平均值，为流量系数，ρ为流体密度，r为测量管的半径，q为管道内液体流量。
15、根据上述技术方案，优选地，所述功率方程为：
16、p＝q×p
17、其中，p为液压功率，q为管道内液体流量，p为管道在该点处压力值。
18、本专利技术的有益效果是：
19、本专利技术通过液压系统管道内工作介质的流量测量、压力场测量，进而实现对船舶甲板机械液压系统的流体功率进行在线监测；同时通过变径接头内嵌异径管结构实现了变径接头内部稳流、丰富了变径接头功能，此结构设计还可以对压力差进行放大，利用mems敏感芯体测得的压力差信号可以实现更高精度的流量和功率监测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，包括变径接头、定位于变径接头内的异径管、封装在异径管的管壁上的MEMS敏感芯体、与MEMS敏感芯体电性连接的信号采集处理设备以及设于变径接头侧壁上的压力传感器，所述异径管与变径接头同轴设置，异径管的一端的延伸方向与液流方向相反。
2.根据权利要求1所述一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，所述变径接头包括进液端和出液端，所述异径管定位在变径接头的出液端。
3.根据权利要求2所述一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，所述异径管通过支撑架同轴设置在变径接头的出液端处。
4.根据权利要求1所述一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，所述压力传感器和信号采集处理设备电性连接有数据处理单元。
5.根据权利要求4所述一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，所述数据处理单元为流量计二次仪表。
6.根据权利要求1-5中任意一项的所述一种液压系统功率在线监测变径接头，其特征在于，所述MEMS敏感芯体为硅微压阻式、压电式或电容式微型压力/压差敏感芯体。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。