[发明专利]单膜液压继动器

说明书

本发明涉及液位测量仪表的辅助单元，特别涉及将液压信号变换为气压信号的液压继动器。

众所周知，通过测量液柱压力即可测得油罐或其它液罐的液位，而液体压力通常是转换为气体压力来测量的。通常采用继动器实现液压信号到气压信号的变换。如广东仪表厂生产的QFJ-100型1∶1液压继动器可将液压信号等值地转换成相应的气压信号。它由三块内腔呈圆形的环室叠合而成，其间由两个橡胶膜片分隔成B.C.D三个气室（如图1所示）。将1.4MPa的压缩空气送入A室，A室可与B室相通，其间通路由锥形弹簧30和阀杆40系统控制启闭。输入信号进入D室后，受信膜片80及与之相连的硬芯90产生推力，推动阀杆系统下移，使A室与B室相通，在B室中的气体压力作用在反馈膜片70上，至膜片80、70所受压力平衡为止。输出的气压信号与输入的液压信号等值，实现液压信号到气压信号的1∶1转换。

这种双膜片继动器中，由于两个膜片的厚度、弹性等结构差异较大，使二者的有效面积存在一定的差别。加之，其中B、D二室的机械尺寸有明显的不同，进一步造成输出信号与输入信号难于保证准确地等值，其转换精度不高于1%。此时，因所用膜片为橡胶材料，不宜直接与油品类液体介质直接接触，而且其最高使用温度限制在60℃左右。

本发明的目的在于提供一种转换精度高、灵敏度高的液压继动器，可适用于油罐及其它液罐现场检测液位。

上述目的是以如下方式实现的。在现有继动器双膜三室结构基础上改为单膜两室。本发明的液压继动器由上环室、下环室、上盖和支腿以螺栓、螺帽紧固成一体，在上、下环室之间用膜片分隔成上、下受压室A和B，其中受压室A接收液压信号，受压室B接收气压信号。输入的液压信号与输出的气压信号分别作用在同一膜片的上、下表面，加之两个受压室有基本相同的机械尺寸，切实保证了两边有效作用面积的一致性。

膜片两表面分别设有上硬芯和下硬芯。上硬芯在受压室B中，下硬芯在受压室A中。上硬芯的中央凸台套入下硬芯的中央孔内;上硬芯的中央凸台的中央孔内套有挡板，挡板上方固定有喷咀，喷咀内径仅1毫米。喷咀连通受压室B和大气。

上环室上面外部与上盖之间装有空气过滤器，过滤器中布置着进气通道、输出通道和放空通道。进气通道上设有微孔节流板（又称恒节流孔板），板上有一个直径仅0.3毫米的节流孔。正是靠这种节流孔和内径极小的喷咀相互配合，代替了现有技术1∶1液压继动器中的球阀和放气咀结构，可随时精确地保证膜片两面所受压力的平衡。膜片两面所受液压与气压信号的任何不平衡，可通过驱动膜片、两个硬芯的移动，带动挡板移动。调节挡板与喷咀间的间隙，控制通过喷咀向大气的排气量，而使两面压力重新达到平衡，以此确保输出信号与输入信号等值。

本发明的继动器适当加大了上、下环室的内径，使膜片直径得以加大，进一步减小了两面压力的差别。

本发明的继动器采用耐温、耐油的聚脂材料制作膜片，大大提高了工作介质适用的范围和温度范围。

进一步，考虑到适应长期现场测量的可靠运行，本发明的继动器对所用气源增设了迷宫式空气过滤器，这也使输出的信号能充分满足其它配套仪表的匹配要求。

基于上述措施，本发明的液压继动器大大提高了液-气信号的转换精度和转换灵敏度。它可把液压转变为0～0.1兆帕的风压，与现有技术的1∶1液压继动器相比其精度可达0.05%，对输入信号的转换灵敏度可达到10帕。

本发明的继动器可使用空气、油、水等气体或液体为工作介质，使用温度可达100℃。由于采用微孔节流板，输出信号流量较小，传送时间比普通1∶1继动器大大加长，每100米的传送时间由3秒可加长到9秒，适合于信号远传。

以下结合附图通过实例详细说明本发明的具体实施方式。其中：

图1是现有技术1∶1继动器结构剖面图;

图2是现有技术1∶1继动器的俯视图;

图3是本发明单膜液压继动器结构剖面图;

图4是本发明单膜液压继动器的俯视图;

对照图3，出示本发明单膜液压继动器结构剖面图。它由上环室14、下环室10、上盖15及过滤器18叠合而成;呈圆形外廓。上述部件以螺栓7、螺帽8紧固成一体，并在整体下部均匀地固定连接着三个支腿6（可参见图4）。环室外圆尺寸为φ120毫米。所述上、下环室由六个内六角螺栓9固定连接成一体。上、下环体之间由聚脂膜片12分隔成A、B两个受压室;受压室的几何尺寸相同。