CN108801540A - 一种模块化气压检测机构、以及气压检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化气压检测机构，用于测量被测气囊的气压，模块化气压检测机构包括安装座、与安装座相连接的密封连接件、密封安装在密封连接件中的气压传感器、以及密封连接于密封连接件的检测气囊，检测气囊用于伸置在被测气囊中，检测气囊的外表面具有位于被测气囊中、且受被测气囊作用的受压面，气压传感器的感应端位于检测气囊的内部。本申请结构简单、成本低，为模块化设计，故安装和更换都方便，且不存在与被测气囊连接的导气管道和阀门，而是通过检测气囊和气压传感器来检测被测气囊内部的气压变化，从而免去在气压测量装置上铣导气管道、以及过多的线路布置，大大减轻气压测量装置机械设计的困难。

Description

一种模块化气压检测机构、以及气压检测装置和方法

技术领域

本发明涉及气压检测领域，特别是涉及一种模块化气压检测机构、使用上述模块化气压检测机构进行的气压检测方法、以及包含有上述模块化气压检测机构的气压检测装置。

背景技术

当今对压力检测的方式有很多种，比如：在测量重力时，大部分是直接与被测物体接触而测量到被测物体的重力；但是，在测量气压时，通常是对被测气囊进行挤压，使被测气囊产生形变而引起气压变化，该气压变化再通过与被测气囊相连接的导气管传输至气压传感器进行数据采集。上述现有的气压测量方式存在一定的缺点，比如：被测气囊和被连接件的连接通常是在气压测量装置上面制造出被测气囊的形状，同时还要铣出与被测气囊相应的导气管的导气管道，而过长的导气管道会占很大空间，对加工来说耗时耗力，成本也会增加很多，并且在进行线路布置时，过多的管道容易让人眼花缭乱，而这些问题最终给气压测量装置的机械设计带来一定的困难；同时，如果存在漏气的问题，则更换也更加麻烦。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种模块化气压检测机构，其免去与被测气囊连接的导气管道和阀门，减轻气压测量装置机械设计的困难。

为实现上述目的，本发明提供一种模块化气压检测机构，用于测量被测气囊的气压，所述模块化气压检测机构包括安装座、与安装座相连接的密封连接件、密封安装在密封连接件中的气压传感器、以及密封连接于密封连接件的检测气囊，所述检测气囊用于伸置在被测气囊中，所述检测气囊的外表面具有位于被测气囊中、且受被测气囊作用的受压面，所述气压传感器的感应端位于检测气囊的内部。使用该模块化气压检测机构对被测气囊进行气压检测时，将检测气囊伸入被测气囊中，通过气压传感器可采集被测气囊内部的气压变化，实现气压检测；特别地，本申请结构简单、成本低，为模块化设计，故安装和更换都方便，且不存在与被测气囊连接的导气管道和阀门，而是通过检测气囊和气压传感器来检测被测气囊内部的气压变化，从而免去在气压测量装置上铣导气管道、以及过多的线路布置，大大减轻气压测量装置机械设计的困难。

进一步地，还包括密封安装在密封连接件中的进气单向阀，所述进气单向阀连通检测气囊的内部和大气压；进气单向阀确保检测气囊变形后能够恢复至原状，还能保证在气压检测过程中检测气囊不漏气，提高气压检测精度和准确度。

进一步地，所述气压传感器和进气单向阀的优选安装结构为：所述密封连接件中开设有与气压传感器的外形相适配的传感器安装腔、以及与进气单向阀的外形相适配的阀安装腔，所述传感器安装腔和阀安装腔为两个相互独立的腔室，所述气压传感器密封安装在传感器安装腔中，所述进气单向阀安装在阀安装腔中。

进一步地，所述气压传感器与传感器安装腔之间、以及进气单向阀与阀安装腔之间都通过环氧胶密封连接，使得密封更加可靠、连接更加稳定。

进一步地，所述气压传感器为绝压式气压传感器，稳定性较好。

进一步地，所述检测气囊的优选结构为：所述检测气囊包括呈半球状的气囊本体部、与密封连接件密封连接的气囊连接部、以及连接在气囊本体部和气囊连接部之间的气囊平面部，所述气囊本体部的外周面构成所述受压面，所述密封连接件上设有凸缘，所述气囊平面部与凸缘相抵接。检测气囊采用上述结构后，能够增加与被测气囊的接触面积，且便于被测气囊垂直施压于检测气囊的受压面。

进一步地，所述气囊连接部套在密封连接件的外周、并与密封连接件过盈配合。

进一步地，所述密封连接件的外周设有至少一个倒钩部，所述倒钩部的外径沿气囊连接部套在密封连接件上的方向逐渐增加，所述气囊连接部与倒钩部为过盈配合，提高气囊连接部与密封连接件之间的连接可靠性。

进一步地，所述安装座包括两个对称设置的夹紧件、以及将两个夹紧件收紧连接的收紧组件，两个夹紧件夹紧连接在气囊连接部和密封连接件的外周，进一步提高气囊连接部与密封连接件之间的连接可靠性。

进一步地，所述收紧组件优选结构为：所述收紧组件包括收紧螺丝和开设在每个夹紧件中的收紧孔，所述收紧螺丝与收紧孔螺纹连接，使得两个夹紧件的收紧操作简单方便。

进一步地，所述安装座上开设有数个安装孔，所述安装孔用于将安装座安装于气压检测装置，实现将模块化气压检测机构整体安装于气压检测装置。

本发明还提供一种气压检测方法，使用如上所述的模块化气压检测机构，所述气压检测方法包括以下步骤：

S1、使所述检测气囊伸入被测气囊中，所述检测气囊外周的受压面位于被测气囊中；

S2、使被测气囊的内部气压发生变化，则被测气囊的内部气压作用于检测气囊的受压面，使检测气囊的内部气压同时发生变化；

S3、所述气压传感器的感应端感应检测气囊的内部气压变化、进行数据采集。

本发明又提供一种气压检测装置，具有可移动的机械臂和如上所述的模块化气压检测机构，所述安装座固定安装于机械臂。

如上所述，本发明涉及的模块化气压检测机构、以及气压检测装置和方法，具有以下有益效果：

使用该模块化气压检测机构对被测气囊进行气压检测时，将检测气囊伸入被测气囊中，通过气压传感器可采集被测气囊内部的气压变化，实现气压检测；特别地，本申请结构简单、成本低，为模块化设计，故安装和更换都方便，且不存在与被测气囊连接的导气管道和阀门，而是通过检测气囊和气压传感器来检测被测气囊内部的气压变化，从而免去在气压测量装置上铣导气管道、以及过多的线路布置，大大减轻气压测量装置机械设计的困难。

附图说明

图1为本申请中模块化气压检测机构的结构示意图，该图为***图。

图2和图3为图1中检测气囊在不同视角下的结构示意图。

图4和图5为图1中密封连接件在不同视角下的结构示意图。

图6为图1中安装座的结构示意图。

元件标号说明

1 安装座

11 夹紧件

12 收紧孔

13 安装孔

14 夹紧通孔

2 密封连接件

21 传感器安装腔

22 阀安装腔

23 凸缘

24 倒钩部

25 第一通孔

26 第二通孔

3 气压传感器

4 检测气囊

41 受压面

42 气囊本体部

43 气囊连接部

44 气囊平面部

5 进气单向阀

6 导线

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种模块化气压检测机构、通过模块化气压检测机构进行气压检测的气压检测方法、以及包含有模块化气压检测机构的气压检测装置，主要用于对按摩椅中各气囊进行气压检测，实现按摩椅出厂前的质检。为便于叙述，将按摩椅中需要进行气压检测的各气囊定义为被测气囊，当然，被测气囊可以为其他设备中需要进行气压检测的气囊。

如图1所示，用于测量被测气囊气压的模块化气压检测机构包括安装座1、与安装座1相连接的密封连接件2、密封安装在密封连接件2中的气压传感器3、以及密封连接于密封连接件2的检测气囊4，所述检测气囊4用于伸置在被测气囊中，所述检测气囊4的外表面具有位于被测气囊中、且受被测气囊作用的受压面41，所述气压传感器3的感应端位于检测气囊4的内部，所述气压传感器3通过导线6与单片机相连接，所述导线6用于传递信号，所述安装座1安装在气压检测装置中，将模块化气压检测机构整体安装在气压检测装置中。

使用上述模块化气压检测机构进行气压检测的气压检测方法包括以下步骤：S1、使所述检测气囊4伸入到被测气囊中，则检测气囊4外周的受压面41位于被测气囊中；S2、使被测气囊的内部气压发生变化，比如：对被测气囊内部充气或使被测气囊受力挤压，则被测气囊的内部气压直接作用于位于被测气囊内部的检测气囊4的受压面41，使检测气囊4的内部气压同时发生变化；S3、位于检测气囊4内部的气压传感器3的感应端直接感应检测气囊4的内部气压变化、进行数据采集，获得检测气囊4的外部施加压力，即获得被测气囊的气压变化，实现对被测气囊的气压检测。

因此，本申请涉及的模块化气压检测机构中，其通过位于被测气囊中的检测气囊4来感受被测气囊内部的气压变化、再通过感应端位于检测气囊4中的气压传感器3采集被测气囊内部的气压变化数据，故本申请在对被测气囊进行气压检测的过程中，免去了在被测气囊上连接导气管道和三通阀等阀门，检测气囊4上也没有连接导气管道和三通阀等阀门，只是设置了将气压传感器3与外部单片机连接的导线6，故气压测量装置(即被连接件)上不再铣复杂的气管槽，还免去过多的、复杂的、冗长的线路布置，最终大大减轻气压测量装置机械设计和机械加工的难度。同时，模块化气压检测机构采用模块化设计，通过安装座1整体安装或拆卸于气压检测装置，安装和更换都方便、且有效节约安装空间；另外，模块化气压检测机构整体结构简单、成本低。

如图1所示，模块化气压检测机构还包括密封安装在密封连接件2中的进气单向阀5，所述进气单向阀5的一端在检测气囊4的内部、另一端与大气压相通，故进气单向阀5连通检测气囊4的内部和大气压，进气单向阀5使检测气囊4只进气、不出气，故进气单向阀5确保检测气囊4变形后能够恢复至原状，同时还能保证在气压检测过程中检测气囊4不漏气，提高气压检测精度和准确度。

如图4和图5所示，所述气压传感器3和进气单向阀5的优选安装结构为：所述密封连接件2为一柱形零件、其主体为圆柱形，密封连接件2中开设有与气压传感器3的外形相适配的传感器安装腔21、以及与进气单向阀5的外形相适配的阀安装腔22，可以节省空间；所述传感器安装腔21和阀安装腔22为两个相互独立的腔室、都沿密封连接件2的轴向延伸，所述气压传感器3密封安装在传感器安装腔21中，所述进气单向阀5安装在阀安装腔22中，可以避免气压传感器3和进气单向阀5在安装时产生的横向干涉。另外，所述密封连接件2在传感器安装腔21远离检测气囊4的一端处开设有第一通孔25，该第一通孔25沿密封连接件2的轴向贯通密封连接件2、用于引出连接气压传感器3和单片机的导线6；所述密封连接件2在阀安装腔22远离检测气囊4的一端处开设有第二通孔26，该第二通孔26沿密封连接件2的轴向贯通密封连接件2、用于使进气单向阀5连通大气压。所述第一通孔25的孔径小于传感器安装腔21的内径，所述第二通孔26的孔径小于阀安装腔22的内径，故密封连接件2在传感器安装腔21和第一通孔25的连接处、以及在阀安装腔22和第二通孔26的连接处都形成有安装台阶。优选地，所述气压传感器3与传感器安装腔21之间、以及进气单向阀5与阀安装腔22之间都通过环氧胶密封连接，实现环氧式密封，这种密封方式更加稳定，密封也更加可靠。另外，本申请中，所述气压传感器3优选采用绝压式气压传感器，稳定性较好。

如图2和图3所示，所述检测气囊4的优选结构为：所述检测气囊4包括呈半球状的气囊本体部42、与密封连接件2密封连接的气囊连接部43、以及连接在气囊本体部42和气囊连接部43之间的气囊平面部44，所述气囊本体部42的外周面构成所述受压面41，所述气囊本体部42可以为1/2球、或3/4球，所述气囊连接部43沿密封连接件2的轴向延伸，所述气囊平面部44与密封连接件2的轴向相垂直；如图4和图5所示，所述密封连接件2远离检测气囊4的一端设有一圈径向凸出的凸缘23；将检测气囊4的气囊连接部43与密封连接件2密封连接后，所述气囊平面部44与凸缘23相抵接。检测气囊4采用上述结构后，受压面41面积较大，故能够增加被测气囊作用于检测气囊4的接触面积，且便于被测气囊垂直施压于检测气囊4的受压面41，故在被测气囊气压检测的过程中，检测气囊4受力挤压时，检测气囊4的变形量有效增大，使检测气囊4内部的气压变化更加明显、直接，因而数据采集就更加准确，从而使得被测气囊的气压测量更加准确。

上述结构的检测气囊4与密封连接件2之间的优选密封连接结构为：如图1至图6所示，所述密封连接件2朝向检测气囊4的一端的外周设有两个倒钩部24，所述倒钩部24的外径沿气囊连接部43套在密封连接件2上的方向逐渐增加，故倒钩部24的外周面为圆锥面，且倒钩部24的外径略大于气囊连接部43的内径，故气囊连接部43套在密封连接件2的外周后、气囊连接部43与倒钩部24为过盈配合，使得气囊连接部43与密封连接件2过盈配合，有效提高气囊连接部43与密封连接件2之间的连接可靠性。特别地，为了进一步保证气囊连接部43与密封连接件2之间密封连接的可靠性，本申请将安装座1夹紧在气囊连接部43和密封连接件2的外周、用于压紧气囊连接部43和密封连接件2的连接部分，有效确保检测气囊4不漏气，故安装座1同时起到安装和夹紧的作用。具体说，所述安装座1包括两个对称设置的夹紧件11、以及将两个夹紧件11收紧连接的收紧组件，两个夹紧件11夹紧连接在气囊连接部43和密封连接件2的外周，故每个夹紧件11上都开设有夹紧通孔14。所述收紧组件优选结构为：所述收紧组件包括收紧螺丝和开设在每个夹紧件11中的收紧孔12，所述收紧螺丝与收紧孔12螺纹连接，将两个夹紧件11套在气囊连接部43和密封连接件2的连接部分的外周后，拧紧收紧螺丝，直至两个夹紧件11收紧即可，故两个夹紧件11的收紧操作简单方便。

如图6所示，所述安装座1上开设有数个安装孔13，所述安装孔13用于将安装座1安装于气压检测装置，比如：使用固定螺丝穿设在安装孔13中、将安装座1与气压检测装置中的机械臂相连接，从而实现将模块化气压检测机构整体安装或拆卸于气压检测装置，且整个模块化气压检测机构的安装和拆卸更加快捷方便。

本发明又提供一种气压检测装置，具有可移动的机械臂和如上所述的模块化气压检测机构，所述安装座1固定安装于机械臂，所述气压传感器3通过导线6与气压检测装置中的单片机相连接。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种模块化气压检测机构，用于测量被测气囊的气压，其特征在于：所述模块化气压检测机构包括安装座(1)、与安装座(1)相连接的密封连接件(2)、密封安装在密封连接件(2)中的气压传感器(3)、以及密封连接于密封连接件(2)的检测气囊(4)，所述检测气囊(4)用于伸置在被测气囊中，所述检测气囊(4)的外表面具有位于被测气囊中、且受被测气囊作用的受压面(41)，所述气压传感器(3)的感应端位于检测气囊(4)的内部。

2.根据权利要求1所述的模块化气压检测机构，其特征在于：还包括密封安装在密封连接件(2)中的进气单向阀(5)，所述进气单向阀(5)连通检测气囊(4)的内部和大气压。

3.根据权利要求2所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述密封连接件(2)中开设有与气压传感器(3)的外形相适配的传感器安装腔(21)、以及与进气单向阀(5)的外形相适配的阀安装腔(22)，所述传感器安装腔(21)和阀安装腔(22)为两个相互独立的腔室，所述气压传感器(3)密封安装在传感器安装腔(21)中，所述进气单向阀(5)安装在阀安装腔(22)中。

4.根据权利要求3所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述气压传感器(3)与传感器安装腔(21)之间、以及进气单向阀(5)与阀安装腔(22)之间都通过环氧胶密封连接。

5.根据权利要求1所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述气压传感器(3)为绝压式气压传感器。

6.根据权利要求1所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述检测气囊(4)包括呈半球状的气囊本体部(42)、与密封连接件(2)密封连接的气囊连接部(43)、以及连接在气囊本体部(42)和气囊连接部(43)之间的气囊平面部(44)，所述气囊本体部(42)的外周面构成所述受压面(41)，所述密封连接件(2)上设有凸缘(23)，所述气囊平面部(44)与凸缘(23)相抵接。

7.根据权利要求6所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述气囊连接部(43)套在密封连接件(2)的外周、并与密封连接件(2)过盈配合。

8.根据权利要求7所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述密封连接件(2)的外周设有至少一个倒钩部(24)，所述倒钩部(24)的外径沿气囊连接部(43)套在密封连接件(2)上的方向逐渐增加，所述气囊连接部(43)与倒钩部(24)为过盈配合。

9.根据权利要求6或7所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述安装座(1)包括两个对称设置的夹紧件(11)、以及将两个夹紧件(11)收紧连接的收紧组件，两个夹紧件(11)夹紧连接在气囊连接部(43)和密封连接件(2)的外周。

10.根据权利要求9所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述收紧组件包括收紧螺丝和开设在每个夹紧件(11)中的收紧孔(12)，所述收紧螺丝与收紧孔(12)螺纹连接。

11.根据权利要求1所述的模块化气压检测机构，其特征在于：所述安装座(1)上开设有数个安装孔(13)，所述安装孔(13)用于将安装座(1)安装于气压检测装置。

12.一种气压检测方法，其特征在于：使用权利要求1-11任一项所述的模块化气压检测机构，所述气压检测方法包括以下步骤：

S1、使所述检测气囊(4)伸入被测气囊中，所述检测气囊(4)外周的受压面(41)位于被测气囊中；

S2、使被测气囊的内部气压发生变化，则被测气囊的内部气压作用于检测气囊(4)的受压面(41)，使检测气囊(4)的内部气压同时发生变化；

S3、所述气压传感器(3)的感应端感应检测气囊(4)的内部气压变化、进行数据采集。

13.一种气压检测装置，具有可移动的机械臂，其特征在于：还包括权利要求1-11任一项所述的模块化气压检测机构，所述安装座(1)固定安装于机械臂。