一种用于管道压力监测的压力开关及方法

技术领域

本发明属于航空装备领域，涉及一种用于管道压力监测的压力开关及方法。

背景技术

液压系统为飞机飞控系统、高升力系统、起落架系统等系统提供液压能作为动力，是现代大型军用和民用飞机中不可或缺的系统。飞机液压系统中存在大量阀控装置/系统，通过阀控制下游液压元件的动作，如控制作动器、液压马达等执行元件启停，阀工作时经常导致液压系统压力出现波动，严重时甚至造成局部液压系统出现压力冲击，长久运行后液压设备、管路等会因疲劳而损坏。这不但增加了飞机运营成本，而且直接影响飞机的飞行安全。因此，消除飞机液压系统中的压力冲击，对于提高飞机的操纵品质和安全性具有重要意义。

液压系统的压力作为其关键指标，对用户系统的正常操纵有重大影响，在飞机液压系统设计中，减少系统中的压力冲击，对于提高飞机的操纵品质和安全性具有重要意义，因此需要对系统中的压力进行实时检测并在压力超限时及时提供反馈。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于管道压力监测的压力开关及方法，对飞机液压系统管路中的压力冲击实时监测，并提供反馈信号。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于管道压力监测的压力开关，包括依次连接的外壳、内腔体和连接件；

外壳为圆筒形，外壳内设置有标靶结构件，标靶结构件为圆形，标靶结构件直径与外壳内径相同，标靶结构件与外壳内壁滑动连接，标靶结构件朝向内腔体的一侧设置有永磁体；外壳嵌套在内腔体上，内腔体位于外壳端部，内腔体上嵌套有弹簧，弹簧一端与内腔体连接，另一端连接标靶结构件朝向内腔体的一侧；内腔体内部设置有磁场检测电路。

优选的，磁场检测电路包括依次连接的霍尔开关和开关转换电路。

进一步，霍尔开关和开关转换电路的输入端均连接有电源转换电路的输出端，电源转换电路的输入端连接有供电电源。

优选的，外壳连接内腔体的另一端设置有接管嘴。

优选的，标靶结构件外圆设置有O型圈，永磁体外包裹有保护壳，保护壳朝向内腔体的一侧设置有盖板。

优选的，连接件与内腔体之间设置有垫片。

进一步，内腔体和垫片之间采用开槽螺钉连接。

优选的，连接件采用电连接器。

一种基于上述任意一项所述压力开关的管道压力监测方法，将压力开关安装于管路引压管处，被测介质进入外壳内部，标靶结构件受到压力后压缩弹簧，永磁体逐渐接近内腔体中的磁场检测电路，当磁场检测电路检测到的磁场强度达到第一设定值时，磁场检测电路输出压力超限信号。

优选的，管道压力下降后，当磁场检测电路输出压力超限信号后，且外壳内的压力逐渐减小时，永磁体逐渐远离内腔体中的磁场检测电路，当磁场检测电路检测到的磁场强度达到第二设定值时，磁场检测电路输出压力非超限信号，第一设定值大于第二设定值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过标靶结构件承压，根据压力大小和弹簧，能够将永磁体靠近或远离内腔体，内腔体中的磁场检测电路能够检测磁场大小，永磁体离内腔体越近，磁场强度越大，因此当磁场检测电路检测超过设定磁场强度时，压力超过警戒线，可以快速、准确的捕获压力过冲，并提供报警或控制信号，提高飞机的操纵品质和安全性，并且压力开关为非接触式检测，机械磨损小，工作可靠，寿命长。

进一步，霍尔开关自带磁滞回特性，接近触发磁场强度与远离触发磁场强度不重合，有效避免压力波动带来的报警或控制信号重复输出或误输出问题，通过远离触发磁场强度设置能够对压力降低至安全线以下发出信号。

进一步，接管嘴能够保证液体流入外壳的密封性。

进一步，O型圈、保护壳和盖板能够保证液体不会向永磁体一侧渗漏，保证零件的使用寿命。

进一步，使用电连接器可以在线安装、拆卸，维护方便。

附图说明

图1为本发明的压力开关结构爆炸图；

图2为本发明的磁场检测电路原理图。

其中：1-接管嘴；2-外壳；3-O型圈；4-标靶结构件；5-永磁体；6-盖板；7-弹簧；8-内腔体；9-磁场检测电路；10-垫片；11-开槽螺钉；12-电连接器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，为本发明所述的用于管道压力监测的压力开关，包括依次连接的外壳2、内腔体8和连接件。

外壳2为圆筒形，接管嘴1固定在外壳2的一端，外壳2内设置有标靶结构件4，标靶结构件4为圆形，标靶结构件4直径与外壳2内径相同，能够在外壳2内滑动，标靶结构件4与外壳2内壁滑动连接，标靶结构件4朝向内腔体8的一侧设置有永磁体5；内腔体8设置在外壳2的另一端，外壳2嵌套在内腔体8上，内腔体8上嵌套有弹簧7，弹簧7一端与内腔体8连接，另一端连接标靶结构件4朝向内腔体8的一侧；内腔体8内部设置有磁场检测电路9。

如图2所示，磁场检测电路9包括依次连接的霍尔开关和开关转换电路，霍尔开关和开关转换电路的输入端均连接有电源转换电路的输出端，电源转换电路的输入端连接有供电电源。霍尔开关自带磁滞回特性，接近触发磁场强度与远离触发磁场强度不重合，有效避免压力波动带来的报警或控制信号重复输出或误输出问题，通过接近触发磁场强度设置能够对压力到达警戒线时发出超限信号，通过远离触发磁场强度设置能够对压力降低至安全线以下发出非超限信号。

标靶结构件4外圆设置有O型圈3，O型圈3与外壳2内壁接触，永磁体5外包裹有保护壳，保护壳朝向内腔体8的一侧设置有盖板6。保证液体不会向永磁体一侧渗漏，保证零件的使用寿命。

内腔体8朝向连接件的一侧为方形底座，方形底座中间设置有通孔，用于将磁场检测电路9放入，连接件与内腔体8之间设置有垫片10，内腔体8和垫片10之间采用开槽螺钉11连接。

连接件采用电连接器12，一端连接磁场检测电路9，另一端连接外部的供电电源。

使用本发明压力开关进行管道压力监测时，设定接近触发磁场强度与远离触发磁场强度，设定接近触发磁场强度为第一设定值，设定接近触发磁场强度为第二设定值，第一设定值大于第二设定值；将压力开关安装于管路引压管处，被测介质进入外壳2内部，标靶结构件4受到压力后压缩弹簧7，永磁体5逐渐接近内腔体8中的磁场检测电路9，当磁场检测电路9检测到的磁场强度达到第一设定值时，磁场检测电路9输出压力超限信号。当磁场检测电路9输出压力超限信号后，且外壳2内的压力逐渐减小时，永磁体5逐渐远离内腔体8中的磁场检测电路9，当磁场检测电路9检测到的磁场强度达到第二设定值时，磁场检测电路9输出压力非超限信号。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。