[发明专利]利用传感器技术检测压缩空气流过的工作管路中的压力差的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，用于利用传感器技术检测在插入压缩空气流过的工作管路中的节流阀的区域内的、出现在第一位置和在流动方向上与之间隔开布置的第二位置之间的压力差。

背景技术

本发明的使用领域扩展到流体技术应用情况，其中，需要确定管路中的压力介质流的存在以及它的流动方向，从而将这些信息在上级的控制单元中处理为信号。可能的应用情况例如有轮胎压力监控装置，其中，要对一辆机动车的至少一个空气弹性的轮胎的压力加载进行控制。在此，上级控制系统需要用传感器技术检测的、关于连接上的空气弹性轮胎的实时压力的信息。然而也能考虑其他的应用情况，例如在气动门操作设备中或者在内燃机技术领域内。

由专利文献EP 0003188A1中得出一种技术解决方案，用于检测在插入引导压力介质的工作管路内的节流阀的范围内的压力差。工作管路在此引导着其输送需要加以控制的燃气。穿过工作管路的气流的存在是通过在两个相互间隔开布置的位置上对工作管路进行搭接检测出来的。在引起节流效果的狭窄位置区域内，以及从流动方向上看在该狭窄位置之前，在那里主导的压力在两侧施加给被安置在封闭的壳体中的弹性膜。其中，能通过调整螺栓调节下方的抵靠位置。通过杠杆机构获取该弹性膜的按照两个位置之间的压力差得到的位置。于是，能通过该弹性膜的实时位置推导出节流阀区域内的主导的压力差。

专利文献DE 2318973A1公开了另一种利用传感器技术检测压力差的装置，其中，活塞两侧的压力差按照尺寸和符号被考虑用于为上级的控制系统获取切换信号。活塞被轴向可推移地布置在壳体中，该壳体在抵抗弹簧力可纵向推移地支承住的活塞两侧形成各一个配有压力介质接头的压力室。该活塞针对它的两个推移方向配属于两个弹簧布置，它们利用它们相反的第一端部持续地支撑在壳体上的止挡部上，并且利用它们的第二端部支撑在被拉到该构件上的止挡垫圈上。与各自弹簧的止挡垫圈相反的端面根据抵靠在活塞上还是抵靠在壳体上这样进行分配，即，在活塞处于一种区别于最终状态的中立状态上时，两个止挡垫圈位于活塞和壳体上的所归属的止挡部上方，而在推动活塞时，在各个推移方向上存在的止挡垫圈仅位于活塞上的所归属的止挡部上方，与之相反地，在各个推移方向上后方的止挡垫圈仅位于壳体上的所归属的止挡部上方。活塞配有用于根据它的位置操纵电开关装置的装置。作为电开关装置设有两个彼此相对的瞬时开关，通过从动臂实现对它们的交替操纵，该从动臂与压力差传感器的活塞机械连接。

现有技术中的缺点是，由于止挡垫圈、压力弹簧、密封件和诸如此类造成构造元件的数量相当多。

由专利文献DE 4226941A1中得出另一种针对压力差开关的技术解决方案，其中，前面描述的问题通过以下方式得以解决，即，将少数几个功能集成的构件与无接触地工作的开关组合起来。在方形的壳体内(其中布置了一侧夹紧的带)该带的自由端部的位置依赖于压力差。要进行比较的压力源通到壳体的与该带平行的相对的壁上。在无接触传感器的帮助下，将该带的自由端部的运动或者位置转换成相应的电信号。当该带设计为金属带时，能按照感应式传感器来设计该传感器。此外提出，至少磁化该带的可运动部分，从而确保可靠的测量。

利用这种技术解决方案也能测量压力差，并且将其转换成切换信号。该压力差开关优选地被用到行车平衡调节器中，其中，在震荡阻尼装置中，压力通过从牵拉过渡到挤压发生周期性变化。然而，其中具有缺点的是，其构造方式易受影响，会限制这种技术解决方案的应用范围。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现一种利用传感器技术检测压力差的装置，该装置利用简单的构件坚固地构造而成，并且持续提供可靠的测量值。

从符合权利要求1的前序部分所述的一种装置出发，连同它的标志性特征使该目的得以实现。后续的从属权利要求反映了本发明的有利的改进方案。

本发明包括的技术原理是，使沿流动方向在节流阀上游的第一位置上和沿流动方向上在节流阀下游(而不是在身边)的第二位置上的压力分开，从而将压力差通过集成在工作管路中的节流阀从两侧输送给与之并联连接的压力天平单元。如果该压力天平单元通过节流阀探测到明显的正或负压力差，则压力天平单元在与上级的控制单元的电开关单元共同作用的情况下发出二进制的进气信号或排气信号，节流阀在根据本发明的装置的范畴内作为一种测量节流阀起作用。