[发明专利]一种隔膜保护系统

权利要求书

1.一种隔膜保护系统，包括橡胶隔膜，橡胶隔膜中包含一铁芯，铁芯与对橡胶隔膜进行导向的横向金属无磁导杆连接，其特征在于无磁导杆中安装有永磁铁，相应于所述永磁铁的横向运动轨迹设置有磁式信号传感器，磁式信号传感器的信号输出端口与PLC的信号输入端口相连，PLC的补排油信号输出端口与隔膜室补排油部分的控制信号输入端口相连；所述磁式信号传感器为两个沿隔膜腔横向布置。

2.根据权利要求1所述一种隔膜保护系统，其特征在于所述隔膜腔壁上开有通孔，通孔内设置有信号盒，信号盒通过紧固件与隔膜泵主体相连；所述磁式信号传感设置在信号盒内；所述两个磁式信号传感器中离橡胶隔膜较近的一个为采集隔膜泵运行信号磁式信号传感器，另一个为采集隔膜泵补油信号磁式信号传感器；当在无磁导杆一个往复周期内，触发采集隔膜泵补油信号磁式信号传感器时，PLC发出补油信号，对隔膜室进行补油动作；当在无磁导杆五个往复周期内，既没有触发采集隔膜泵运行信号磁式信号传感器又没有触发采集隔膜泵补油信号磁式信号传感器时，PLC发出信号对隔膜室进行排油动作。

3.根据权利要求1所述一种隔膜保护系统，其特征在于所述橡胶隔膜在液压油的作用下完成一次往复运动，磁式信号传感器检测到磁信号，磁信号在PLC中表达为一个形式为bool的数字量参数，磁式信号传感器的感应范围具有一定的宽度，其电信号高电平具有一定的时间长度，根据信号时间长度，通过PLC的计算，计算出隔膜室油量匮乏情况；

匮乏油量＝活塞面积[行程/2-cos(t补/2/t总*360)*行程/]，t补为采集隔膜泵补油信号磁式信号传感器在单次隔膜泵运转周期中所触发的时间长度，其单位为秒；t总为单次隔膜泵运转周期时间长度，其单位为秒；t总通过隔膜泵电机变频器所反馈隔膜泵电机转速得出；

当隔膜室内油量正常时，采集隔膜泵补油信号磁式信号传感器不触发，通过对采集隔膜泵运行信号磁式信号传感器触发情况对隔膜室油量进行计算，其公式见以下公式：

L=r cosωt+l2-(sinωt)2r2]]>(式1)

其中L为活塞位置，ω为曲轴转动角速度，t为曲轴转动时间，r为曲轴拐半径，l为连杆长度；

通过测算采集隔膜泵运行信号磁式信号传感器的触发时间，并与隔膜泵设计标准时间进行对比，判断所需补油/排油油量：

将采集隔膜泵运行信号磁式信号传感器上升沿与下降沿间隔时间的一半带入式1中，得当前活塞后端位置：

Lt2=r cosωt2+l2-(sinωt2)2r2]]>(式2)

将隔膜泵设计标准时间的一半代入式1中，可得隔膜泵设计标准位置：

Ls2=r cosωs2+l2-(sinωs2)2r2]]>(式3)

橡胶隔膜形变的油量公式为V＝f(L)，将上述中及带入油量公式中，求得及将所求得的二结果相减，得出当前隔膜室油量距标准油量的偏差数值ΔV：

ΔV=f(Lt2)-f(Ls2)]]>(式4)

当ΔV为正数时，认为当前隔膜室油量多于设计油量，应排油，排出油量为ΔV；

当ΔV为负数时，认为当前隔膜室油量少于设计油量，应补油，补充油量为ΔV。