專利名稱：油中氣泡含有量測(cè)定裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油中氣泡含有量測(cè)定裝置，用于測(cè)定空油壓回路等的工作油內(nèi)發(fā)生的氣泡含有量。
圖2表示空油壓回路(空氣-液壓缸)，該空油壓回路在連接液壓缸11和電磁切換閥12的配管3，4中設(shè)置空油壓變換器(空油壓轉(zhuǎn)換器)15，16，將通過電磁切換閥12送入的壓縮空氣的氣壓轉(zhuǎn)換成油壓而使油壓缸動(dòng)作。當(dāng)通過空油壓回路使油壓缸11動(dòng)作時(shí)，在活塞的行程終端，未示出的緩沖裝置動(dòng)作，活塞13急速停止，排出一側(cè)(活塞桿一側(cè)的缸室或活塞頭一側(cè)的缸室)成為負(fù)壓而產(chǎn)生氣泡。由于當(dāng)這種氣泡增多時(shí)會(huì)成為油壓缸動(dòng)作不良的原因，所以對(duì)測(cè)定氣泡的量，從而了解油壓缸動(dòng)作不良的原因進(jìn)行了探討。
以往，使用放射線法，電氣法，容積法和圖象法4種方法作為氣泡量的測(cè)定方法。放射線法是一種利用密度不同的物質(zhì)其放射線吸收率也不同的測(cè)定方法，但成本高，對(duì)人體有害，只能進(jìn)行點(diǎn)或面的測(cè)定，并且需要對(duì)整體的測(cè)定進(jìn)行積分運(yùn)算。電氣法是一種利用液體和氣體的電氣阻抗或電氣容量的差異的測(cè)定方法，成本不高且反應(yīng)速度快，但只能進(jìn)行點(diǎn)或面的測(cè)定，并且需要對(duì)整體的測(cè)定進(jìn)行積分運(yùn)算，而且只限于有液體導(dǎo)電性的情況。容積法是一種將樣品的二相流體取出并使其分離成液體和氣體，然后分別測(cè)定各自容積的方法，精度高且重復(fù)性好，但只能測(cè)定系統(tǒng)中氣泡的一部分，而且受壓力的影響。圖象法為通過高速攝影等求出氣泡的直徑和個(gè)數(shù)的方法，缺點(diǎn)是精度低。
由于以往的氣泡量測(cè)定法中的任一種都缺乏實(shí)用性，不能測(cè)定系統(tǒng)整體中的氣泡量，所以由氣泡的存在而引起的油壓缸動(dòng)作不良的原因一直未能探明。
本發(fā)明的第1課題為對(duì)在油中氣泡含有量測(cè)定裝置和測(cè)定方法中，作為容積法一種的油氣分離法進(jìn)行改良，從而高精度地測(cè)定系統(tǒng)整體中的氣泡，第2課題為使配管內(nèi)的氣泡測(cè)定也成為可能。
為達(dá)到上述課題，本發(fā)明的第1結(jié)構(gòu)為通過第1主通路連通第1空油壓變換器的油壓側(cè)端口和油壓缸的活塞桿側(cè)端口，通過第2主通路連通第2空油壓變換器的油壓側(cè)端口和油壓缸的活塞頭側(cè)端口，在測(cè)定工作油的氣泡含有量的裝置中，通過旁路通路連通上述主通路一方的端部附近和另一方的端部附近，在旁通通路的兩端部附近分別配屬Y形開關(guān)閥，同時(shí)在旁通通路的兩Y形開關(guān)閥之間配屬氣泡分離器，在上述主通路一方的端部附近和上述另一方的端部附近之間有間隔地配屬2個(gè)X形的開關(guān)閥，上述氣泡分離器在上方部形成氣泡量測(cè)定部，同時(shí)在下方部形成氣泡分離部。
本發(fā)明的第2結(jié)構(gòu)為在第1結(jié)構(gòu)中，旁路通路的氣泡分離器為數(shù)個(gè)且以直列配置，數(shù)個(gè)氣泡分離器的一種是將流入側(cè)的配管端部和流出側(cè)的配管端部配置在氣泡分離器的底部上，同時(shí)流入側(cè)的配管端部朝向正上方配置，數(shù)個(gè)氣泡分離器的一種是將流入側(cè)的配管端部沿水平方向地配置在氣泡分離器的氣泡分離部的側(cè)部上，同時(shí)將流出側(cè)的配管端部配置在氣泡分離器的底部上。
本發(fā)明的測(cè)定方法為采用第2結(jié)構(gòu)的油中氣泡含有量測(cè)定裝置，開始時(shí)，關(guān)閉Y形開關(guān)閥，打開X形開關(guān)閥，使油壓缸動(dòng)作，經(jīng)過一定時(shí)間后打開Y形開關(guān)閥，關(guān)閉X形開關(guān)閥，使工作油通過無開關(guān)閥的主通路從空油變換器流入油壓缸的一方的缸室中，另一方的缸室內(nèi)的工作油流向旁通通路，然后關(guān)閉Y形開關(guān)閥，打開X形開關(guān)閥，使工作油通過有X形開關(guān)閥的主通路從空油變換器流入另一方的缸室，接著打開Y形開關(guān)閥，關(guān)閉X形開關(guān)閥，使工作油通過無開關(guān)閥的主通路從空氣變換器流入油壓缸另一方的缸室中，另一方的缸室內(nèi)的工作油流向氣泡分離器，測(cè)定各氣泡分離器內(nèi)的氣泡量，其合計(jì)為油中氣泡含有量。


圖1為油中氣泡含有量測(cè)定裝置的實(shí)施例的說明圖。
圖2為以往的空油壓回路(空氣-油壓缸)的回路圖。
圖1表示本發(fā)明的油中氣泡含有量測(cè)定這種的實(shí)施例。在圖1中，空油壓變換器15(第1空油壓變換器)的油壓側(cè)端口通過配管27(第1主通路)與油壓缸11的活塞桿側(cè)端口連通，空油壓變換器16(第2空油壓變換器)的油壓側(cè)端口通過配管28(第2主通路)與油壓缸11的活塞頭側(cè)端口連通。通過旁通通路使配管27的一方端部(油壓缸11的活塞桿側(cè)端口)附近和另一方端部(空油壓變換器15的油壓側(cè)端口)附近分支并連通，在旁通通路的兩端部附近分別配屬Y形開關(guān)閥24，25。在配管27的一方端部附近(分支點(diǎn)38)和另一方分別附近(分支點(diǎn)39)之間有間隔地配屬2個(gè)X形開關(guān)閥22，23，其中，開關(guān)閥22配屬在靠近分支點(diǎn)38的位置上，開關(guān)閥23配置在靠近分支點(diǎn)39的位置上。
旁通通路的配管32從配管27的分支點(diǎn)39開始分支，分支的配管32與氣泡分離器(罐)C的底部連通，在配管32中配屬有Y形開關(guān)閥25。氣泡分離器C的大直徑部36的內(nèi)部和氣泡分離器(罐)B的底部通過配管31而連通，氣泡分離器B的底部和氣泡分離器(罐)A的底部通過配管30而連通。配管29從配管27的分支點(diǎn)38開始分支，分支的配管29與氣泡分離器A的底部連通，在配管29中陪審員Y形開關(guān)閥24。配管27為連通空油壓變換器15的油壓側(cè)端口和油壓缸11的活塞桿側(cè)端口的主通路，與此相對(duì)，由配管32，氣泡分離器C，配管31，氣泡分離器B，配管30，氣泡分離器A和配管29構(gòu)成的通路為與上述主通路相對(duì)的旁通通路。連通在各氣泡分離器底部上的各自的配管中流入側(cè)的配管端部，朝向垂直線的上方(正上方)地配置在氣泡分離器內(nèi)，連通在氣泡分離器C的大直徑部36的內(nèi)部上方的流入側(cè)的配管31的端部，朝向沿氣泡分離器C的側(cè)壁的切線方向配置在大致水平的平面內(nèi)。
氣泡分離器A-C是形狀和大小既可相同也可不同，至少是可從外部確認(rèn)工作油和氣泡的分界線的透明氣泡分離器，具有從工作油中分離氣泡的氣泡分離器的功能。氣泡分離器A-C的下半部分為大直徑部36，上半部分為小直徑部34，小直徑部34和大直徑部36之間通過傾斜部35連接在一起。大直徑部36是分離氣泡的地方，小直徑部34是分離的氣泡浮上，集合的地方，也是測(cè)定集合的氣泡量的地方。在小直徑部34的側(cè)壁上帶有始自上端的刻度，以便可通過小直徑部34的長(zhǎng)度測(cè)定氣泡量。
在圖1中，油壓缸11的工作之前，給氣泡分離器A-C，油壓缸11，X形開關(guān)閥22，23，配管27-32和空油壓變換器15，16的油壓室中加滿工作油，使氣泡一點(diǎn)不存在。在這種狀態(tài)下，關(guān)閉旁通通路的Y形開關(guān)閥24，25，打開主通路的X形開關(guān)閥22，23，操作未示出的電磁切換閥，壓縮空氣交替地流向空油變換器15，16，使油壓缸11動(dòng)作。在經(jīng)過工作油中產(chǎn)生氣泡所必須的時(shí)間后，將活塞13移動(dòng)到被拉到最下的圖1中實(shí)線位置上，關(guān)閉X形開關(guān)閥22，23，打開Y形開關(guān)閥24，25。
然后，壓縮空氣流向空油變換器16，使壓油通過無開關(guān)閥的配管28(主通路)流入油壓缸11的活塞頭側(cè)的缸室中，活塞13向推出方向(圖1中的左方)移動(dòng)。此時(shí)，油壓缸的活塞桿側(cè)的缸室40的壓油大部分通過配管27，29和打開狀態(tài)的Y形開關(guān)閥24流入氣泡分離器A中，一部分殘留在配管27，29和打開狀態(tài)的Y形開關(guān)閥24中。由于氣泡分離器A中充滿了工作油，通過配管29流入的工作油和等量的工作油通過配管30流入氣泡分離器B中。由于氣泡分離器B和C中也充滿了工作油，通過配管30流入氣泡分離器B中的工作油和等量的工作油通過配管31流入氣泡分離器C中，通過配管31流入氣泡分離器C中的工作油和等量的工作油通過配管32流入空油壓變換器15的油壓室中。
在氣泡分離器A中，由于含有氣泡的工作油從底部的配管向垂直線的上方(正上方)湍急流動(dòng)，工作油中的氣泡在原有的浮力加上上升力，氣泡分離并浮上。在小直徑部34的上端部中浮上的氣泡集合并增大，由較大的氣泡構(gòu)成的氣體和工作油的分界線18可由肉眼看到。在氣泡分離器B中也發(fā)生和氣泡分離器A中同樣的現(xiàn)象，在小直徑部34的上端部中浮上的氣泡的氣體集合，增大。在氣泡分離器C中，由于配管31的端部沿氣泡分離器C的側(cè)壁的切線方向配置在大直徑部36的內(nèi)部上方的大致水平面內(nèi)，所以工作油從配管31的端部(前端)沿上述切線方向湍急地流入，而在氣泡分離器C內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)流(渦流)。這種旋轉(zhuǎn)流促進(jìn)氣泡的浮上，并將在小直徑部34的上端部中浮上的氣泡集合起來。
當(dāng)打開Y形開關(guān)閥24，25并經(jīng)過40個(gè)小時(shí)之后，通過刻度讀取在氣泡分離器A的小直徑部34中集合的氣泡高度(從上端到分界線18的長(zhǎng)度)，再乘上小直徑部34的截面積而求出氣泡的容積(這種測(cè)定稱為預(yù)備分離的測(cè)定)。然后通過刻度讀取在氣泡分離器B和C的小直徑部34中集合的氣泡高度(從上端到分界線18的長(zhǎng)度)，再乘上小直徑部34的截面積而求出氣泡的容積(這種測(cè)定稱為多段分離的測(cè)定)。另外，可配置大型氣泡分離器(例如容量為氣泡分離器A的2倍)來取代氣泡分離器A-C，將油壓缸11內(nèi)的氣泡集合在一個(gè)大型氣泡分離器中并進(jìn)行測(cè)定。
然后，關(guān)閉Y形開關(guān)閥24，25，打開X形開關(guān)閥22，23，通過有X開關(guān)閥22，23的配管27(主通路)使工作油從空油變換器15流入油壓缸11的活塞桿側(cè)缸室(另一方的缸室)40中，并將其充滿。接著，打開Y形開關(guān)閥24，25，關(guān)閉X形開關(guān)閥22，23，通過無開關(guān)閥的配管28(主通路)使工作油從空油壓變換器16流入油壓缸11的活塞頭側(cè)缸室(另一方的缸室)41中，并將其充滿。使活塞桿側(cè)缸室(另一方的缸室)40的工作油流入氣泡分離器A中，與前次相同，也使工作油流入氣泡分離器B和C中。如果需要，重復(fù)進(jìn)行以上的活塞13的往復(fù)動(dòng)作。
由于油壓缸11的活塞13進(jìn)行二次往復(fù)以上的動(dòng)作，所以活塞桿側(cè)缸室40和配管28，29中的工作油中的氣泡幾乎完全流入氣泡分離器A-C中，殘留在活塞桿側(cè)缸室40和配管28，29中的氣泡所剩無幾。測(cè)定A-C的3個(gè)氣泡分離器內(nèi)的氣泡，其合計(jì)為油中氣泡含有量。這種測(cè)定方法稱為重復(fù)分離法。
實(shí)施例1中，在連通空油壓變換器15和油壓缸11的活塞桿側(cè)缸室40的配管27(第1主通路)中形成旁通通路，在旁通通路中上配屬氣泡分離器A-C，但也可在連通空油壓變換器16和油壓缸11的活塞頭側(cè)缸室41的配管28(第2主通路)中形成旁通通路，在旁通通路中上配屬氣泡分離器A-C。而且，在此使用了1個(gè)氣泡分離器C式的氣泡分離器和2個(gè)氣泡分離器A式的氣泡分離器，但也可準(zhǔn)備必要數(shù)量的各式氣泡分離器，以任意的順序配置。
本發(fā)明中，由于使工作油移動(dòng)到下方部有氣泡分離部、上方部形成氣泡測(cè)定部的氣泡分離器中，使氣泡分離、上升，對(duì)在氣泡測(cè)定部集合的氣泡進(jìn)行測(cè)定，所以可高精度地測(cè)定系統(tǒng)整體的氣泡。但是，通過使油壓缸數(shù)次往復(fù)，油壓缸和配管內(nèi)的所有氣泡流入1個(gè)或數(shù)個(gè)氣泡分離器中而進(jìn)行測(cè)定，可無遺漏地測(cè)定配管內(nèi)的氣泡。
權(quán)利要求
1.一種油中氣泡含有量測(cè)定裝置，第1空油壓變換器的油壓側(cè)端口和油壓缸的活塞桿側(cè)端口通過第1主通路而連接在一起，第2空油壓變換器的油壓側(cè)端口和油壓缸的活塞頭側(cè)端口通過第2主通路而連接在一起，測(cè)定工作油中的氣泡含有量的裝置，其中，上述主通路的一方的端部附近和另一方的端部附近通過旁通通路而連接在一起，在旁通通路的兩端部附近分別配屬Y形開關(guān)閥，同時(shí)在旁通通路的兩Y形開關(guān)閥之間配屬氣泡分離器，在上述主通路的一方的端部附近和另一方的端部附近之間有間隔地配屬2個(gè)X形開關(guān)閥，上述氣泡分離器在上方部形成氣泡測(cè)定部，同時(shí)在下方部形成氣泡分離部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油中氣泡含有量測(cè)定裝置，旁路通路的氣泡分離器為數(shù)個(gè)且以直列配置，數(shù)個(gè)氣泡分離器的一種是將流入側(cè)的配管端部和流出側(cè)的配管端部配置在氣泡分離器的底部上，同時(shí)流入側(cè)的配管端部朝向正上方配置，數(shù)個(gè)氣泡分離器的一種是將流入側(cè)的配管端部沿水平方向地配置在氣泡分離器的氣泡分離部的側(cè)部上，同時(shí)將流出側(cè)的配管端部配置在氣泡分離器的底部上。
3.一種氣泡測(cè)定方法，開始時(shí)，關(guān)閉Y形開關(guān)閥，打開X形開關(guān)閥，使油壓缸動(dòng)作，經(jīng)過一定時(shí)間后打開Y形開關(guān)閥，關(guān)閉X形開關(guān)閥，使工作油通過無開關(guān)閥的主通路從空油變換器流入油壓缸的一方的缸室中，另一方的缸室內(nèi)的工作油流向旁通通路，然后關(guān)閉Y形開關(guān)閥，打開X形開關(guān)閥，使工作油通過有X形開關(guān)閥的主通路從空油變換器流入另一方的缸室中，接著打開Y形開關(guān)閥，關(guān)閉X形開關(guān)閥，使工作油通過無開關(guān)閥的主通路從空氣變換器流入油壓缸另一方的缸室中，另一方的缸室內(nèi)的工作油流向氣泡分離器，測(cè)定各氣泡分離器內(nèi)的氣泡量，其合計(jì)為油中氣泡含有量。
全文摘要
在油中氣泡含有量測(cè)定裝置中,主通路27的一方的端部附近和另一方的端部附近通過旁通通路而連接在一起,在旁通通路的兩端部附近分別配屬Y形開關(guān)閥24,25,同時(shí)在旁通通路的兩Y形開關(guān)閥之間配屬氣泡分離器A(B,C)。在主通路27的一方的端部附近和另一方的端部附近之間配屬2個(gè)X形開關(guān)閥22,23,上述氣泡分離器A(B,C)在上方部形成氣泡量測(cè)定部34,同時(shí)在下方部形成氣泡分離部36。
文檔編號(hào)G01N33/26GK1259659SQ9910471
公開日2000年7月12日 申請(qǐng)日期1999年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月2日
發(fā)明者王學(xué)芳, 許宏慶, 韓標(biāo) 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社