CN101514907A - 磁感应距离探测装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁感应距离探测装置，包括一导磁支架、一环形磁钢、一柱形磁钢、一导磁物体以及一磁感应传感器，所述导磁支架上设有通孔，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢分别贴附在所述导磁支架的上下表面，且二者的中轴线与所述通孔的中轴线相重合，所述导磁物体设置在可沿所述中轴线移动的待探测距离物件上且与所述环形磁钢的环形平面相平行，所述磁感应传感器设置在所述导磁物体与所述通孔之间，以便根据探测到的磁场强度的变化输出相应的距离变化信号。本发明的磁感应距离探测装置可对短距离的物体距离进行探测，也可通过设定阀值将距离信号转换为开关信号，将其用作集装箱的门开关探测装置具有灵敏度高且可靠性强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种距离探测装置，尤其涉及一种应用于探测集装箱的箱门启闭情况的磁感应距离探测装置。
背景技术
随着国际贸易的不断发展和扩大，集装箱运输因其具有货运能力大、运输成本低等优点而已成为世界各国所广泛采用的重要货运手段。但是近年来，由于世界各国普遍提高了防范风险，防范恐怖活动的安全意识。各国对于集装箱在运输过程中的安全要求越来越高，其中较为重要的一项要求是对集装箱在全球范围内全供应链过程进行全程的跟踪监管，实现集装箱从发货封箱至抵达目的地交付开箱的全过程监管，确保集装箱货运运输过程的全程安全，不允许全供应链过程中的任何非法开启箱门。为了监测箱门的开闭情况，通常可采取在集装箱的箱门附近设置距离探测装置的方式，通过利用该距离探测装置探测两扇箱门之间的距离或者箱门与门框之间的距离变化从而监测箱门的启闭情况，然而，目前此类的距离探测装置往往存在探测灵敏度不高，可靠性差的缺点，因而不能很好地监控制箱门在运输过程中的非法开启情况。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种可应用于集装箱的，探测灵敏度高、可靠性强且结构简单的磁感应距离探测装置。
为了实现上述的目的，本发明提供一种磁感应距离探测装置，包括一导磁支架、一环形磁钢、一柱形磁钢、一导磁物体以及一磁感应传感器，所述导磁支架上设有通孔，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢分别贴附在所述导磁支架的上下表面，且所述环形磁钢、所述柱形磁钢以及所述通孔三者的中轴线相重合，所述导磁物体设置在可沿所述中轴线方向移动的待探测距离物件上且与所述环形磁钢的环形平面相平行，所述磁感应传感器设置在所述导磁物体与所述通孔之间，以便根据探测到的磁场强度的变化输出相应的距离变化信号。
所述环形磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述柱形磁钢的外径稍小；所述传感器固定在所述环形磁钢的中空位置，或者，所述传感器固定在所述导磁物体的外表面与所述环形磁钢的中空位置相对应的位置。
所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为S极和N极，或者，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为N极和S极。
所述磁感应传感器中还设定有磁场强度阀值，所述磁感应传感器将接收到的所述磁场强度与所述阀值进行比较后转换为开关信号。
所述传感探测单元为一线性霍尔传感器。
本发明还提供一种磁感应距离探测装置，包括一导磁支架、一环形磁钢、一柱形磁钢以及一磁感应传感器，所述导磁支架上设有通孔，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢分别贴附在所述导磁支架的上下表面，且所述环形磁钢、所述柱形磁钢以及所述通孔三者的中轴线相重合，所述磁感应传感器设置在待探测距离物件上，根据所述待探测距离物件沿所述中轴线方向移动，所述磁感应传感器探测磁场强度的变化以获得相应的距离变化信号。
所述环形磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述柱形磁钢的外径稍小；所述磁感应传感器固定在所述待探测距离物件的外表面与所述环形磁钢的中空位置相对应的位置。
所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为S极和N极，或者，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为N极和S极。
所述磁感应传感器中还设定有磁场强度阀值，所述磁感应传感器将接收到的所述磁场强度与所述阀值进行比较后转换为开关信号。
所述传感探测单元为一线性霍尔传感器。
本发明具有以下有益效果，本发明的磁感应距离探测装置通过探测磁场强度的变化可实现对短距离的物体距离进行探测，也可通过设定阀值将距离信号转换为开关信号，故而可用作集装箱的门开关探测装置，具有灵敏度高且可靠性强的优点。
附图说明
图1是本发明的磁感应距离探测装置实施例一的立体分解图；
图2是本发明的磁感应距离探测装置实施例二的安装方式一的结构示意图；
图3是本发明的磁感应距离探测装置实施例二的安装方式二的结构示意图。
具体实施方式
本发明的磁感应距离探测装置1可与待探测距离物件2相配合以应用于监测集装箱的箱门开闭情况。为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
实施例一：请参阅图1所示，本发明的磁感应距离探测装置1包括一导磁支架11、一环形磁钢12、一柱形磁钢13以及一磁感应传感器14。
该导磁支架11为一由导磁材料制成的呈平板状的结构，如铁质导磁支架等，该导磁支架11上开有一通孔111，并在该导磁支架11位于该通孔111底端的位置开有一沉孔，该沉孔的孔径略大于该通孔111的孔径且与该通孔111的中轴线相重合(可结合参阅图2至图3所示)。
该环形磁钢12的整体呈圆环状，其内径最佳与该通孔111的孔径相同，该环形磁钢12的冲磁方向(即磁场强度方向)为与其环形平面相垂直的方向。
该柱形磁钢13的整体呈圆柱状，其外径与该沉孔的孔径相同，该柱形磁钢13的冲磁方向为与圆柱上下端面相垂直的方向。该环形磁钢12贴附安装在该导磁支架11的上表面上，该柱形磁钢13的顶端嵌设于该导磁支架11下表面的该沉孔内，并使得该环形磁钢12、该柱形磁钢13以及该通孔111三者的中轴线相重合，且该环形磁钢12以及该柱形磁钢13的上下端面分别为S极和N极，或者该环形磁钢12以及该柱形磁钢13的上下端面分别为N极和S极。
该磁感应传感器14包括传感探测单元141以及与之相连的电路转换单元(图中未示出)。该传感探测单元141为一霍尔传感器，其固定在该待探测距离物件2的外表面与该环形磁钢12的中空位置相相对应的位置，该霍尔传感器可为CS49E、SS49E、SS59ET系列线性霍尔传感器等。该霍尔传感器内部设有霍尔元件，当将霍尔元件置于磁场中时，由于霍尔效应的作用霍尔元件的两端会产生一定的电势，该产生电势的大小根据所处磁场强度的不同会有所变化，从而从该传感探测单元141的输出端的输出电压发生变化。该电路转换单元中设定有一磁场强度阀值，该电路转换单元接收该传感探测单元141的输出电压值并将该输出电压值与该阀值进行比较后转换为开关信号。
探测原理如下：由于该环形磁钢12以及该柱形磁钢13分别产生的磁场的叠加，该环形磁钢12的中空位置处的磁场强度近似为零，而周围磁场强度较大。当该待探测距离物件2与该磁感应距离探测装置1的相对位置发生变化时，该传感探测单元141所处的该环形磁钢12中空位置处的磁场强度发生改变，并导致该传感探测单元141的输出电压发生变化，进而与该传感探测单元141相连的电路转换单元产生的距离信号或者开关信号发生变化。
实施例二：请参阅图2至图3所示，本实施例中的磁感应距离探测装置1与实施例一相同部分的结构在此不再重复叙述，其不同之处在于，该磁感应距离探测装置1还包括一导磁物体15，该导磁物体15由导磁材料制成，其设置在该待探测距离物件2上，且随着该待探测距离物件2沿着该柱形磁钢13的中轴线方向移动。
该传感探测单元141的安装方式一：该传感探测单元141固定于该导磁物体15上，且该安装位置与该环形磁钢12的中空位置相相对应，该传感探测单元141的探测平面与该环形磁钢12的环形平面平行，请参阅图2所示。
探测原理如下：当该待探测距离物件2与该磁感应距离探测装置1之间的距离发生变化时，由于所处磁场的位置的改变以及该导磁物体15对磁场的干涉二者的综合作用，该传感探测单元141所处位置的磁场强度发生变化，并导致该传感探测单元141的输出电压发生变化，进而与该传感探测单元141相连的该电路转换单元产生的距离信号或者开关信号发生变化。
该传感探测单元141的安装方式二：该磁感应距离探测装置1的构成部件与实施例二相同，所不同的是该传感探测单元141的安装位置，在本实施例中，该传感探测单元141固定于所述环形磁钢13的中空位置，请参阅图3所示。
探测原理如下：当该待探测距离物件2与该磁感应距离探测装置1之间的距离发生变化时，由于该导磁物体15对磁场的干涉产生的影响，该传感探测单元141所处位置的磁场强度发生变化，并导致传感探测单元141的输出电压发生变化，进而与传感探测单元141相连的该电路转换单元产生的距离信号或者开关信号发生变化。
将上述实施例一以及实施例二的磁感应距离探测装置1应用于探测集装箱的箱门开闭情况时，可将该磁感应距离探测装置1除了该传感探测单元141之外的其余部分安装在集装箱的门框或一侧箱门上，而该待探测距离物件2即为该集装箱的另一侧箱门。当箱门发生开启时，箱门与门框(或另一侧箱门)之间的相对位置发生变化，所以该传感探测单元141所处位置的磁场强度发生变化，因此该电路转换单元接收到的电压值发生变化，将该电压值与该电路转换单元内部设定的阈值进行比较后，该电路转换单元输出一箱门开启信号，据此可监控到箱门的非法开启情况。
本发明的磁感应距离探测装置1通过探测磁场强度的变化可实现对短距离的物体距离进行探测，也可通过设定阀值将距离信号转换为开关信号，故而可用作集装箱的门开关探测装置，具有灵敏度高且可靠性强的优点。
然而，以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种磁感应距离探测装置，其特征在于，包括一导磁支架、一环形磁钢、一柱形磁钢、一导磁物体以及一磁感应传感器，所述导磁支架上设有通孔，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢分别贴附在所述导磁支架的上下表面，且所述环形磁钢、所述柱形磁钢以及所述通孔三者的中轴线相重合，所述导磁物体设置在可沿所述中轴线方向移动的待探测距离物件上且与所述环形磁钢的环形平面相平行，所述磁感应传感器设置在所述导磁物体与所述通孔之间，以便根据探测到的磁场强度的变化输出相应的距离变化信号。
2.根据权利要求1所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述环形磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述柱形磁钢的外径稍小；所述传感器固定在所述环形磁钢的中空位置，或者，所述传感器固定在所述导磁物体的外表面与所述环形磁钢的中空位置相对应的位置。
3.根据权利要求1所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为S极和N极，或者，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为N极和S极。
4.根据权利要求1至3所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述磁感应传感器中还设定有磁场强度阀值，所述磁感应传感器将接收到的所述磁场强度与所述阀值进行比较后转换为开关信号。
5.根据权利要求4所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述传感探测单元为一线性霍尔传感器。
6.一种磁感应距离探测装置，其特征在于，包括一导磁支架、一环形磁钢、一柱形磁钢以及一磁感应传感器，所述导磁支架上设有通孔，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢分别贴附在所述导磁支架的上下表面，且所述环形磁钢、所述柱形磁钢以及所述通孔三者的中轴线相重合，所述磁感应传感器设置在待探测距离物件上，根据所述待探测距离物件沿所述中轴线方向移动，所述磁感应传感器探测磁场强度的变化以获得相应的距离变化信号。
7.根据权利要求6所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述环形磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述柱形磁钢的外径稍小；所述磁感应传感器固定在所述待探测距离物件的外表面与所述环形磁钢的中空位置相对应的位置。
8.根据权利要求6所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为S极和N极，或者，所述环形磁钢以及所述柱形磁钢的上下端面分别为N极和S极。
9.根据权利要求6至8所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述磁感应传感器中还设定有磁场强度阀值，所述磁感应传感器将接收到的所述磁场强度与所述阀值进行比较后转换为开关信号。
10.根据权利要求9所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述传感探测单元为一线性霍尔传感器。
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