CN100356146C - 螺旋轴式位移传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺旋轴式位移传感器，包括浮子、外磁元件、内磁元件、外管、编码器、信号线，其特征在于在外管内安装一根螺旋轴，与此螺旋轴相配合的上、下滚珠架，连接轴，编码器可采用光码盘可或电码盘，从而形成螺旋轴光纤位移传感器或螺旋轴电位移传感器。外管内可设内磁元件滑道。外管可采用具有足够强度的可弯曲软管或硬管。液位变动带动浮子升降，使内外磁元件升降，在滚珠的作用下，螺旋轴发生旋转带动编码器转动，输出角位移信号，通过数据处理得出液位信号。可以制成螺旋轴式光纤位移传感器或螺旋轴式电位移传感器。本发明的螺旋轴式位移传感器结构精巧，检测精度高，适用范围广，可以制成螺旋式光纤传感器或螺旋式电位移传感器。

Description

螺旋轴式位移传感器

技术领域

本发明属于一种液位检测装置，特别是一种利用磁、光、电的螺旋轴式位移传感器。

背景技术

位移传感器有多种形式，有机械型的，电磁型的，也有光电型的，传统的位移传感器有的应用范围较窄，有的结构复杂，有的测量精确度不高，使用效果不好。实用新型专利2L99223528.8提供了一种位移传感器，由磁传感组件和旋转编码器所组成，包括一封闭式固定管，一对设置在固定管上、下端的导轮，围绕上、下导轮间的滑线，固定在一侧滑线上的内磁元件以及外磁元件和信号传输件所组成。这种位移传感器在实际液位测量中取得了很好的效果。不过内磁元件运动情况还可以进一步改变，特别是在外管采用软管时，需要改变内磁元件的运动方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用螺旋轴的，通过内磁元件运动来使螺旋轴旋转以带动编码器旋转的高精度、高可靠性位移传感器。

按照本发明的螺旋轴式位移传感器，包括封闭式固定管、外磁元件、内磁元件、外浮子、编码器、信号线接头、信号线，其特征于在所述的固定管的下端设有一个下定位轴承，一根螺旋轴安装在下定位轴承内，螺旋轴穿过下滚珠架、内磁元件，上滚珠架，内磁元件和上定位轴承，与连接轴相接，此连接轴的上端插入上轴承中，编码器固定在此连接轴上。

按照本发明，所述的螺旋轴由3～4股高强度耐磨轻质材料线绞拧成带用相应螺旋槽数的螺旋轴。

所述的下滚珠架和上滚珠架内装有和螺旋轴的螺旋槽数相对应数目的滚珠和调节螺丝，滚珠和螺旋槽作滚动配合。用定位插销将下滚珠架和上滚珠架定位在内磁元件上。

所述的编码器为增量型或绝对型光码盘，所述的信号线接头为光纤头，所述的信号线为光纤，形成螺旋轴式光纤位移传感器。

所述的编码器也可以为增量型或绝对型电编码盘，而所述的信号线接头就为电接头，所述的信号线则为电信号线，形成螺旋轴式电位移传感器。

所述的上轴承，编码器和信号线接头安装在固定管上端的外壳中。

所述的封闭式固定管内设有内磁元件的滑道。

所述的封闭式固定管可采用具有足够强度的可弯曲软管或硬管，相应的螺旋轴采用具有足够强度的可弯曲可拧转材料制作。

将本发明的螺旋轴式位移传感器插入贮液容器中，外浮子随容器中的液位升降而升降，外浮子内的外磁元件也随之升降，在磁力的作用下，与外磁元件耦合的内磁元件随之升降，带动滚珠架升降，在二组滚珠的推动下，螺旋轴发生旋转，带动编码器输出编码信号，即可转换成液位信号。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A--A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的螺旋轴式位移传感器包括封闭式固定管2、外磁元件7、内磁元件9、外浮子8、编码器12、信号线接头13、信号线15，其特征在于所述的固定管2的下端设有一个下定位轴承1，一根螺旋轴4安装在下定位轴承1内，螺旋轴4穿过下滚珠架5、上滚珠架6、内磁元件9和上定位轴承11，与连接轴16相接，此连接轴16的上端插入上轴承14中，编码器12固定在此连接轴16上。

如图1，2所示，所述的螺旋轴由3～4股高强度耐磨轻质材料线绞拧成带有相应螺旋槽数的螺旋轴。图2所示的实施例中的螺旋轴由三股线绞拧成。

如图2所示，所述的滚珠架内装有和螺旋轴4的螺旋槽数相对应数目的滚珠5-1和调节螺丝5-2，滚珠和螺旋槽作滚动配合。用定位插销5-3将下滚珠架5和上滚珠架6定位在内磁元件9上。

如图1所示的编码器12为增量型或绝对型光码盘，所述的信号线接头13为光纤头，所述的信号线15为光纤，形成螺旋轴式光纤位移传感器。

此编码器也可为螺旋轴式电位移传感器，所述的编码器为增量型或绝对型电数码盘，所述的信号线接头13为电接头，所述的信号线15为电信号线，形成螺旋轴式电位移传感器。

如图1所示，所述的上轴承14，编码器12和信号线接头13安装在固定管2上端外壳10中。

如图1所示，本发明的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的封闭式固定管2内设有内磁元件9的滑道3。

当要求使用很长的传感器时，例如液体容器很大、很深时，为了运输方便，也可以用具有足够强度的可弯曲软管制成的固定管。在一些不能用直管型位移传感器的情况下，封闭式固定管可采用具有足够强度的可弯曲软管，相应的螺旋轴也可采用可弯曲材料制作。

本发明的螺旋轴式液位传传感器，既可以做成光纤位移传感器，也可做成电位移传感器.这种位移传感器。这种位移传感器测量精度高，可用于多种情形的液位测量，这种位移传感器测量精度高，可用于各种情形的液位测量或机械位移测量。

Claims (9)

1、一种螺旋轴式位移传感器，包括封闭式固定管(2)、外磁元件(7)、内磁元件(9)、外浮子(8)、编码器(12)、信号线接头(13)、信号线(15)，其特征在于所述的固定管(2)的下端设有一个下定位轴承(1)，一根螺旋轴(4)安装在下定位轴承(1)内，螺旋轴(4)穿过下滚珠架(5)、内磁元件(9)、上滚珠架(6)和上定位轴承(11)，与连接轴(16)相接，此连接轴(16)的上端插入上轴承(14)中，编码器(12)固定在此连接轴(16)上。

2、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的螺旋轴(4)由3～4股高强度耐磨轻质材料线绞拧成带有相应螺旋槽数的螺旋轴。

3、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的下滚珠架(5)、上滚珠架(6)内装有和螺旋轴(4)的螺旋槽数相对应数目的滚珠(5-1)和调节螺丝(5-2)，滚珠和螺旋槽作滚动配合。

4、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于用定位插销(5-3)将下滚珠架(5)和上滚珠架(6)定位在内磁元件(9)上。

5、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的编码器(12)为增量型或绝对型光码盘，所述的信号线接头(13)为光纤头，所述的信号线(15)为光纤，形成螺旋轴式光纤位移传感器。

6、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的编码器为增量型或绝对型光电码盘，所述的信号线接头(13)为电接头，所述的信号线(15)为电信号线，形成螺旋轴式电位移传感器。

7、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的上轴承(14)，编码器(12)和信号线接头(13)安装在固定管(2)上端的外壳(10)中。

8、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的封闭式固定管(2)内设有内磁元件(9)的滑道(3)。

9、根据权利要求1所述的螺旋轴式位移传感器，其特征在于所述的封闭式固定管(2)采用具有足够强度的可弯曲软管或硬管，相应的螺旋轴采用可弯曲可拧转材料。