专利名称：基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测 装置。
背景技术：
金属波纹管具有位移补偿、减振降噪和密封的作用，已被广泛应 用于热力管线、工艺管线、阀门和压力容器等设备上。金属波纹管还 是一种重要的柔性连接和弹性补偿元件，以其良好的结构和性能，在 石油、化工、电力、核能、航空航天等领域得到应用。国内外学者对 波纹管进行了大量的研究，取得了一定的研究成果。但由于薄壁结构 与不规则形状，应力分布较为复杂，波纹管性能受几何参数影响较大。 虽然波纹管的性能参数计算大多在国家标准中有规定的计算公式，但 这些公式都是近似公式，即使公式中采用了修正系数，也不足以表示 波纹管受力和变形的真实情况。
发明内容
为克服现有技术的无法表示波纹管受力和变形的真实情况的缺 点，本发明提供了一种能提高波纹管容积和位移的测量精度的基于压 力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置。
基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在 于包括用于测量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的第一工作 部和第二工作部；所述的工作部包括支架，所述的支架上设有提供动力的电机，传 递动力的传动机构和可容纳波纹管或气缸的套筒，所述的套筒通过套 筒架固定在支架上；所述的传动机构通过推杆与所述的套筒内部的波 纹管或气缸连接，所述的工作部还包括感应所述的推杆的位移的位移 传感器；
所述的第一工作部的第一套筒内部设置波纹管，所述的第二工作 部的第二套筒内设置气缸，所述的气缸内设有与气缸密封配合的活 塞，所述的活塞与所述的第二推杆连接；
所述的波纹管的内腔通过一 U型管与所述的气缸的内腔连通， 所述的U型管上设有可向波纹管和气缸内注入液体的进液口，所述 的U型管上设有压力传感器。
进一步，所述的波纹管通过第一管嘴与所述的U形管的第一端 口密封连接，所述的气缸通过第二管嘴与所述的U形管的第二端口 密封连接，所述的进液口通过电磁阀与所述的U形管内腔连通。
进一步，所述的气缸的直径与所述的波纹管的直径的差值小于设 定值。
进一步，所述的套筒的靠近所述的传动机构的后端设有用于固定 套筒的后端面的固定件，所述的套筒的前端设有用于固定套筒内部的 波纹管或气缸的挡板。
进一步，所述的传动机构包括与电机连接的引动器，所述的引动 器上固定有带动推杆运动的滑块，所述的滑块与所述的推杆固定连 接。进一步，所述的滑块通过一连接件与所述的推杆固接，所述的连
接件固定在所述的滑块上；所述的连接件上设有允许推杆后端通过的 通孔，所述的推杆的后端设有螺纹，所述的推杆上设有抵紧所述的连 接件的台阶，所述的推杆通过所述的连接件与一螺母固定连接。 进一步，所述的挡板通过螺钉固定在所述的套筒上。 本发明的技术构思是先将电磁阀接通，从进液口向想装置内注 液，液体充满整个装置后将电磁阀关闭，此时整个装置处于充满液体 的封闭状态，且此封闭的内腔中不能有气泡。启动第二电机，在第二 引动器的作用下第二滑块带动第二推杆向前运动一小段位移，关闭第 二电机，此时压力传感器上显示出一个压力值，将此压力值设定为工 作压力。再启动第一电机，在第一引动器的作用下第一滑块带动第一 推杆向前移动，波纹管在第一推杆的挤压作用下被慢慢压縮，此时压 力传感器显示的压力值变大，同时第一位移传感器监测波纹管被压縮 的位移量；使第二电机反转，第二引动器带动第二滑块向后移动，第 二推杆跟随第二滑块向后移动，直到压力传感器显示的压力值等于工 作压力时，关闭第二电机，读取第二位移传感器监测到的第二推杆的 位移量，也即气缸内活塞的位移量。由于气缸是标准装置，通过测得 的活塞的位移量即可求得活塞后退的容积，活塞后退的容积即为波纹 管收縮的容积。
使第二推杆向前进，第一推杆向后退时，工作状况也如前所述。 这样，我们就能得出在同一工作压力下，波纹管的位移与容积的曲线 关系。本发明的有益效果主要表现在1、提高了测量精度；2、提高了 测量效率。3、在指定的工作压力下测量。
图1为本发明的示意图 图2为第一工作部的示意图 图3为位移传感器的位置结构图
具体实施例方式
参照附图，进一步说明本发明
基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，包括用于测 量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的第一工作部1和第二工 作部2;
所述的工作部包括支架11，所述的支架11上设有提供动力的电 机12，传递动力的传动机构和可容纳波纹管或气缸的套筒14，所述 的套筒14通过套筒架141固定在支架11上；所述的传动机构通过推 杆15与所述的套筒14内部的波纹管或气缸连接，所述的工作部还包 括感应所述的推杆15的位移的位移传感器16;
所述的第一工作部1的第一套筒14内部设置波纹管17，所述的 第二工作部2的第二套筒内设置气缸21，所述的气缸21内设有与气 缸21密封配合的活塞22，所述的活塞22与所述的第二推杆23连接;
所述的波纹管17的内腔通过一 U型管3与所述的气缸21的内 腔连通，所述的U型管3上设有可向波纹管17和气缸21内注入液 体的进液口31，所述的U型管3上设有压力传感器31。所述的波纹管17通过第一管嘴41与所述的U形管3的第一端 口密封连接，所述的气缸21通过第二管嘴42与所述的U形管3的 第二端口密封连接，所述的进液口 31通过电磁阀32与所述的U形 管3内腔连通。
所述的气缸21的直径与所述的波纹管17的直径的差值小于预设 值，所述的预设值为5mm。
所述的套筒14的靠近所述的传动机构的后端设有用于固定套筒 14的后端面的固定件19，所述的套筒14的前端设有用于固定套筒内 部的波纹管17或气缸21的挡板18。
所述的传动机构包括与电机12连接的引动器131，所述的引动 器131上固定有带动推杆15运动的滑块132，所述的滑块132与所 述的推杆15固定连接。
所述的滑块132通过一连接件133与所述的推杆15固接，所述 的连接件133固定在所述的滑块132上；所述的连接件133上设有允 许推杆15后端通过的通孔，所述的推杆15的后端设有螺纹，所述的 推杆15上设有抵紧所述的连接件133的台阶151，所述的推杆15通 过所述的连接件133与一螺母固定连接。
所述的挡板18通过螺钉固定在所述的套筒14上。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列 举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形 式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够 想到的等同技术手段。
权利要求
1、基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在于包括用于测量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的第一工作部和第二工作部；所述的工作部包括支架，所述的支架上设有提供动力的电机，传递动力的传动机构和可容纳波纹管或气缸的套筒，所述的套筒通过套筒架固定在支架上；所述的传动机构通过推杆与所述的套筒内部的波纹管或气缸连接，所述的工作部还包括感应所述的推杆的位移的位移传感器；所述的第一工作部的第一套筒内部设置波纹管，所述的第二工作部的第二套筒内设置气缸，所述的气缸内设有与气缸密封配合的活塞，所述的活塞与所述的第二推杆连接；所述的波纹管的内腔通过一U型管与所述的气缸的内腔连通，所述的U型管上设有可向波纹管和气缸内注入液体的进液口，所述的U型管上设有压力传感器。
2、 如权利要求1所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系 的检测装置，其特征在于所述的波纹管通过第一管嘴与所述的U 形管的第一端口密封连接，所述的气缸通过第二管嘴与所述的U形 管的第二端口密封连接，所述的进液口通过电磁阀与所述的U形管 内腔连通。
3、 如权利要求2所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系 的检测装置，其特征在于所述的气缸的直径与所述的波纹管的直径的差值小于设定值。
4、 如权利要求3所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在于所述的套筒的靠近所述的传动机构的后端 设有用于固定套筒的后端面的固定件，所述的套筒的前端设有用于固 定套筒内部的波纹管或气缸的挡板。
5、 如权利要求1-4之一所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在于所述的传动机构包括与电机连接的 引动器，所述的引动器上固定有带动推杆运动的滑块，所述的滑块与 所述的推杆固定连接。
6、 如权利要求5所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在于所述的滑块通过一连接件与所述的推杆固 接，所述的连接件固定在所述的滑块上；所述的连接片上设有允许推杆后端通过的通 L，所述的推杆的后端设有螺纹，所述的推杆上设有抵紧所述的连接件的台阶，所述的推杆通过所述的连接件与一螺母固 定连接。
7、 如权利要求6所述的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系 的检测装置，其特征在于所述的挡板通过螺钉固定在所述的套筒上。
全文摘要
基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，包括第一工作部和第二工作部；工作部包括支架，支架上设有提供动力的电机，传递动力的传动机构和可容纳波纹管或气缸的套筒，套筒通过套筒架固定在支架上；传动机构通过推杆与套筒内部的波纹管或气缸连接，工作部还包括感应推杆的位移的位移传感器；第一工作部的第一套筒内部设置波纹管，第二工作部的第二套筒内设置气缸，气缸内设有与气缸密封配合的活塞，活塞与第二推杆连接；波纹管的内腔通过一U型管与气缸的内腔连通，U型管上设有可向波纹管和气缸内注入液体的进液口，U型管上设有压力传感器。本发明具有测量精度高，测量效率高的优点。
文档编号G01M99/00GK101620036SQ20091009937
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者徐中晓, 朱坚栋, 熊四昌 申请人:浙江工业大学