專利名稱：罐裝車閥門開度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及角度傳感器，特別是用于惡劣環(huán)境下的非接觸式傳感，如檢測罐車閥
門的開啟角度。
背景技術(shù)：
罐裝車是許多液態(tài)物資如牛奶、化學(xué)品、特別是石油運(yùn)輸時常采用的運(yùn)輸工具，但 由于溫度、罐裝車容積、運(yùn)輸品如揮發(fā)性、粘滯性等因素，大部分運(yùn)輸品在用罐裝車運(yùn)輸時 允許產(chǎn)生一定比例的運(yùn)輸損耗，這種損耗屬于自然損耗。然而在實際運(yùn)輸中，除自然損耗 外，還有人為因素，比如開閥門偷放運(yùn)輸品導(dǎo)致的非正常損耗，特別是在沒有有效監(jiān)管設(shè)備 的情況下，這種非正常損耗日益增加，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 為減小罐裝車在運(yùn)輸途中的非正常損耗，目前主要的措施是對罐裝車閥門口進(jìn)行 簽封，但簽封方式無法徹底杜絕偷盜行為。以石油運(yùn)輸為例首先，封簽本身成本低、技術(shù)簡 單，易被打開，且很易復(fù)制；其次，普通簽封為一次性產(chǎn)品，在油罐車卸油后，封簽即為無效。 但由于油品本身的特性，罐內(nèi)會有部分殘留，在罐車返回途中仍可放油，使用簽封方式無法 對閥門進(jìn)行實時監(jiān)控。 除普通簽封外，部分企業(yè)采用電子鉛封用于檢測是否放油，即對放油口進(jìn)行檢測。 但這種方式只能探測油口的開啟與關(guān)閉兩種狀態(tài)，無法檢測閥門的開啟角度，且可以通過 加磁鐵等方式作弊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種可以實時監(jiān)控閥門開 啟狀態(tài)，并可判斷閥門開啟角度的罐裝車閥門開度傳感器，以使其適用于各種液體運(yùn)輸罐 裝車輛。 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用如下技術(shù)方案。 本發(fā)明罐裝車閥門開度傳感器是由傳感探頭和感應(yīng)器組成，其結(jié)構(gòu)特點是所述傳 感探頭為圓環(huán)狀，固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿上，且與閥桿同心設(shè)置，在所述傳感探頭上，處在設(shè) 定的圓心角位置上設(shè)置有信號發(fā)生器；所述感應(yīng)器固定設(shè)置在閥座上，在所述感應(yīng)器上設(shè) 置有信號接收器；以所述感應(yīng)器上的信號接收器與所述傳感探頭上的信號發(fā)生器構(gòu)成閥桿 角度探頭，所述閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機(jī)處理電路后接入信號發(fā)射電路。
本發(fā)明罐裝車閥門開度傳感器的結(jié)構(gòu)特點也在于所述信號發(fā)生器是環(huán)繞在圓環(huán) 狀傳感探頭上的四塊90。扇形永磁體，相鄰永磁體之間為N極和S極交錯排列；所述信號 接收器為霍爾開關(guān)元件，三只霍爾開關(guān)元件在感應(yīng)器上以60°的圓心角等間隔排布。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在 1、本發(fā)明中的傳感探頭固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿上，且與閥桿同心設(shè)置。當(dāng)閥桿轉(zhuǎn)動 時，傳感探頭就相對感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)，信號接收器會隨自身所接收到的信號變化而變化，信號接 收器輸出的信號序列反映出閥桿不同的旋轉(zhuǎn)角度，即閥門的開啟角度。利用單片機(jī)對上述
3序列分析處理，經(jīng)發(fā)射電路將處理信息發(fā)送，實現(xiàn)了對閥門開度的實時檢測。
2、本發(fā)明中的傳感探頭由四塊90°扇形永磁體組成，四塊永磁體構(gòu)成一個閉合圓 環(huán)，如此分布既可為感應(yīng)器提供信號源，又可有效防止外界磁場對感應(yīng)器探測狀態(tài)的影響， 有效避免外加磁場干擾等作弊行為。 3、本發(fā)明中，采用霍爾開關(guān)元件測量磁場變化，利用其回差及輸出數(shù)字量特性，同 線性磁敏感元件相比，其輸出具有更高的精確度和抗干擾能力； 4、本發(fā)明中，三個霍爾開關(guān)元件以60°的圓心角等間隔排布，通過輸出序列判斷 閥門開度，且可通過序列變化順序判斷閥桿轉(zhuǎn)動方向，較單一元件探測有更高的準(zhǔn)確度。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明永磁體及霍爾開關(guān)元件分布圖。 圖3為本發(fā)明安裝示意圖。 圖中標(biāo)號1傳感探頭、la閥桿、2信號發(fā)生器、3感應(yīng)器、3a閥座、4信號接收器、5 單片機(jī)處理電路、6發(fā)射電路。 以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式
參見圖l，傳感探頭1為圓環(huán)狀，固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿la上，且與閥桿la同心設(shè) 置，在傳感探頭1上，處在設(shè)定的圓心角位置上設(shè)置有信號發(fā)生器2 ;感應(yīng)器3固定設(shè)置在 閥座3a上，在感應(yīng)器3上設(shè)置有信號接收器4 ;以感應(yīng)器3上的信號接收器4與傳感探頭1 上的信號發(fā)生器2構(gòu)成閥桿角度探頭，閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機(jī)處理電路5后 接入信號發(fā)射電路6。 參見圖2，信號發(fā)生器2是環(huán)繞在圓環(huán)狀傳感探頭1上的四塊90°扇形永磁體，相 鄰永磁體之間為N極和S極交錯排列；信號接收器4為霍爾開關(guān)元件，三只霍爾開關(guān)元件在 感應(yīng)器3上以60。的圓心角等間隔排布。 具體實施中，閥門關(guān)閉時中間的霍爾元件處于其中一塊永磁體中央，則另外兩個 霍爾元件相對永磁體對稱分布，與永磁體邊緣夾角為15° 。永磁體N極對霍爾元件有作用， 霍爾元件輸出低電平O，S極對霍爾元件無作用，霍爾元件輸出高電平l，則在此位置中最左 邊霍爾元件輸出為0，從左至右霍爾元件依次輸出0、1、0，輸出序列為(010);當(dāng)永磁體順時 針旋轉(zhuǎn)15°時，最左邊元件所處磁場由N極變?yōu)镾極，輸出變?yōu)閘，另外兩個霍爾元件輸出 不變，輸出序列為(110);永磁體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，輸出序列依次為(100)、 (101)、 (001)、 (011)。
因此，單片機(jī)處理電路根據(jù)采集的序列判斷閥門的開啟角度，本實施例中，可以判斷o
15° ，15° 45° ，45° 75° ，75° 90°等多個角度。發(fā)射電路將閥門的開啟狀態(tài)信息 發(fā)送至車載處理模塊，車載處理模塊可根據(jù)傳感器信息并結(jié)合GPS定位信息，將閥門的開 啟狀態(tài)變化和罐車所在的位置信息通過GPRS模塊發(fā)射至指定手機(jī)上或電腦終端，操作人 員根據(jù)接收到的信息可判斷閥門開啟狀態(tài)變化是否是正常行為。 參見圖3，本實施例中傳感探頭1固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿la上，且與閥桿la同心設(shè) 置，感應(yīng)器3置于其下方且霍爾元件置于永磁體正下方，感應(yīng)器3固定在閥座3a上，傳感器1與感應(yīng)器3之間的空隙小于5mm。
權(quán)利要求
一種罐裝車閥門開度傳感器，由傳感探頭(1)和感應(yīng)器(3)組成，其特征是所述傳感探頭(1)為圓環(huán)狀、固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿(1a)上、與閥桿(1a)同心設(shè)置，在所述傳感探頭(1)上，處在設(shè)定的圓心角位置上設(shè)置有信號發(fā)生器(2)；所述感應(yīng)器(3)固定設(shè)置在閥座(3a)上，在所述感應(yīng)器(3)上設(shè)置有信號接收器(4)；以所述感應(yīng)器(3)上的信號接收器(4)與所述傳感探頭(1)上的信號發(fā)生器(2)構(gòu)成閥桿角度探頭，所述閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機(jī)處理電路(5)后接入信號發(fā)射電路(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罐裝車閥門開度傳感器，其特征是所述信號發(fā)生器(2)是環(huán) 繞在圓環(huán)狀傳感探頭(1)上的四塊90°扇形永磁體，相鄰永磁體之間為N極和S極交錯排 列；所述信號接收器(4)為霍爾開關(guān)元件，三只霍爾開關(guān)元件在感應(yīng)器(3)上以60°的圓 心角等間隔排布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種罐裝車閥門開度傳感器，由傳感探頭和感應(yīng)器組成，其結(jié)構(gòu)特點是傳感探頭為圓環(huán)狀、固連在可轉(zhuǎn)動的閥桿上、與閥桿同心設(shè)置，在傳感探頭上，處在設(shè)定的圓心角位置上設(shè)置有信號發(fā)生器；感應(yīng)器固定設(shè)置在閥座上，在感應(yīng)器上設(shè)置有信號接收器；以感應(yīng)器上的信號接收器與傳感探頭上的信號發(fā)生器構(gòu)成閥桿角度探頭，閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機(jī)處理電路后接入信號發(fā)射電路。本發(fā)明可檢測多個開啟角度，抗油污、抗干擾。本發(fā)明的具體實施無需對現(xiàn)有閥門做任何結(jié)構(gòu)性改動，其安裝簡單，成本低，可以進(jìn)行實時檢測，有效解決罐裝車運(yùn)輸途中的偷放運(yùn)輸品但卻無法實時監(jiān)控的問題。
文檔編號G01B7/30GK101706251SQ20091018556
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者俞本立, 呂亮, 吳許強(qiáng), 張道信, 徐峰, 朱軍, 汪光騏, 甄勝來 申請人:安徽大學(xué)