專利名稱：罐裝車閥門開度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及角度傳感器，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：
罐裝車是許多液態(tài)物資如牛奶、化學品、特別是石油運輸時常采用的運輸工具，但 由于溫度、罐裝車容積、運輸品如揮發(fā)性、粘滯性等因素，大部分運輸品在用罐裝車運輸時 允許產(chǎn)生一定比例的運輸損耗，這種損耗屬于自然損耗。然而在實際運輸中，除自然損耗 夕卜，還有人為因素，比如開閥門偷放運輸品導致的非正常損耗，特別是在沒有有效監(jiān)管設備 的情況下，這種非正常損耗日益增加，造成巨大的經(jīng)濟損失。為減小罐裝車在運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行 簽封，但簽封方式無法徹底杜絕偷盜行為。以石油運輸為例首先，封簽本身成本低、技術簡 單，易被打開，且很易復制；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，即對放油口進行檢測。 但這種方式只能探測油口的開啟與關閉兩種狀態(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。

實用新型內容本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，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 輸罐裝車輛。本實用新型解決技術問題所采用如下技術方案。本實用新型罐裝車閥門開度傳感器是由傳感探頭和感應器組成，其結構特點是所 述傳感探頭為圓環(huán)狀，固連在可轉動的閥桿上，且與閥桿同心設置，在所述傳感探頭上，處 在設定的圓心角位置上設置有信號發(fā)生器；所述感應器固定設置在閥座上，在所述感應器 上設置有信號接收器；以所述感應器上的信號接收器與所述傳感探頭上的信號發(fā)生器構成 閥桿角度探頭，所述閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機處理電路后接入信號發(fā)射電路。本實用新型罐裝車閥門開度傳感器的結構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元件，三只霍爾開關元件在感應器上以60°的圓心角等間隔排布。與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型中的傳感探頭固連在可轉動的閥桿上，且與閥桿同心設置。當閥桿 轉動時，傳感探頭就相對感應器旋轉，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角度，即閥門的開啟角度。利用單片機對上述序列分析處理，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、本實用新型中的傳感探頭由四塊90°扇形永磁體組成，四塊永磁體構成一個閉 合圓環(huán)，如此分布既可為感應器提供信號源，又可有效防止外界磁場對感應器探測狀態(tài)的 影響，有效避免外加磁場干擾等作弊行為。3、本實用新型中，采用霍爾開關元件測量磁場變化，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、本實用新型中，三個霍爾開關元件以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動方向，較單一元件探測有更高的準確
度。

圖1為本實用新型結構示意圖。圖2為本實用新型永磁體及霍爾開關元件分布圖。圖3為本實用新型安裝示意圖。圖中標號1傳感探頭、Ia閥桿、2信號發(fā)生器、3感應器、3a閥座、4信號接收器、5 單片機處理電路、6發(fā)射電路。以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
參見圖1，傳感探頭1為圓環(huán)狀，固連在可轉動的閥桿Ia上，且與閥桿Ia同心設 置，在傳感探頭1上，處在設定的圓心角位置上設置有信號發(fā)生器2 ；感應器3固定設置在 閥座3a上，在感應器3上設置有信號接收器4 ；以感應器3上的信號接收器4與傳感探頭1 上的信號發(fā)生器2構成閥桿角度探頭，閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機處理電路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為霍爾開關元件，三只霍爾開關元件在 感應器3上以60°的圓心角等間隔排布。具體實施中，閥門關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0，S極對霍爾元件無作用，霍爾元件輸出高電平1，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)；當永磁體順時 針旋轉15°時，最左邊元件所處磁場由N極變?yōu)镾極，輸出變?yōu)?，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，輸出序列依次為(100)、(101)、(001)、(011)。 因此，單片機處理電路根據(jù)采集的序列判斷閥門的開啟角度，本實施例中，可以判斷0 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固連在可轉動的閥桿Ia上，且與閥桿Ia同心設置，感應器3置于其下方且霍爾元件置于永磁體正下方，感應器3固定在閥座3a上，傳感器1與感應器3之間的空隙小于5mm。
權利要求一種罐裝車閥門開度傳感器，由傳感探頭(1)和感應器(3)組成，其特征是所述傳感探頭(1)為圓環(huán)狀、固連在可轉動的閥桿(1a)上、與閥桿(1a)同心設置，在所述傳感探頭(1)上，處在設定的圓心角位置上設置有信號發(fā)生器(2)；所述感應器(3)固定設置在閥座(3a)上，在所述感應器(3)上設置有信號接收器(4)；以所述感應器(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)單片機處理電路(5)后接入信號發(fā)射電路(6)。
2.根據(jù)權利要求1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)為霍爾開關元件，三只霍爾開關元件在感應器(3)上以60°的圓 心角等間隔排布。
專利摘要本實用新型公開了一種罐裝車閥門開度傳感器，由傳感探頭和感應器組成，其結構特點是傳感探頭為圓環(huán)狀、固連在可轉動的閥桿上、與閥桿同心設置，在傳感探頭上，處在設定的圓心角位置上設置有信號發(fā)生器；感應器固定設置在閥座上，在感應器上設置有信號接收器；以感應器上的信號接收器與傳感探頭上的信號發(fā)生器構成閥桿角度探頭，閥桿角度探頭上的輸出信號經(jīng)單片機處理電路后接入信號發(fā)射電路。本實用新型可檢測多個開啟角度，抗油污、抗干擾。本實用新型的具體實施無需對現(xiàn)有閥門做任何結構性改動，其安裝簡單，成本低，可以進行實時檢測，有效解決罐裝車運輸途中的偷放運輸品但卻無法實時監(jiān)控的問題。
文檔編號G01B7/30GK201569407SQ20092018069
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權日2009年11月20日
發(fā)明者俞本立, 呂亮, 吳許強, 張道信, 徐峰, 朱軍, 汪光騏, 甄勝來 申請人:安徽大學