CN1037584A - 定向倾斜检测角位移传感器 - Google Patents

Abstract

本发明是检测定向倾斜度或垂直度的固态、液态 动极板式电容型角位移传动器和液态动极板式电阻 型角位移传感器。固态动极板式电容型角位移传感 器使动极板相对于水平线不可作相对旋转运动。液 态动极板式电容、电阻型角位移传感器由两个或两个 以上检测精度易受检测方向以外倾斜因素影响的角 位移传感器组成。本发明解决了一般角位移传感器 检测精度易受检测方向以外倾斜因素影响的问题。 本发明还包括提高线性度和解决温度漂移的方法。

Description

本发明涉及检测定向倾斜度或垂直度的角位移传感器，但不仅限于此。

在CN87100814中公开了一种检测垂直与水平度偏差的角位移传感器，称为“倾斜测量装置”，其不足之处在于：在检测坡度时，只有当两个探测电极相等地浸入液体时，受所测表面的偏斜或倾斜影响的误差Q′才为零，这在实际中难以做到。因所检测物体表面并非只有一个方向的倾斜;特别是对空中物体做垂直度偏差检测时，人为引起的检测误差Q′将不可避免。因此，检测精度受所检测物体表面的偏斜和人为偏斜的影响。此外，该装置的线性度不高，因而，检测精度不高，同时，温度变化会引起检测误差。CN87100808公开一种选择膜盒材料、尺寸、使膜盒壁随温度变化而变化，改变膜盒容积，以保持膜盒内液体介质等于膜盒容积的一半，解决温度变化引起检测误差的方案，但存在膜盒容积的改变与膜盒内液体介质随温度变化的关系线性度不高，选择膜盒壁厚需要很精确，制造困难等缺陷。

本发明的目的在于：克服现有技术的上述缺陷，而提供在一定范围内，不受检测方向以外的偏斜或倾斜因素影响检测精度，并且，线性度和检测精度均较高的定向倾斜检测角位移传感器。

本发明的目的是通过下述途径达到的：

第一个内容：本发明提供了以下三种定向倾斜检测角位移传感器：

1、固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，由电容定极板对和可相对于电容定极板对作相对旋转运动的固态动极板组成，用于检测旋转角位移的传感器构成。固态动极板相对于水平线不可作旋转运动。电容定极板对间的电容容量变化值，表示检测出的定向倾斜角位移。固态动极板、转动轴等转动体的重心不在转动轴的轴心线上。转动轴的轴心线与水平线间的倾角小于90°时，使电容定极板对相对于水平线作旋转运动时，转动体重心点的重力能够克服电容定极板对相对于固态动极板等转动体作相对旋转运动的力，使固态动极板相对于水平线不可作相对旋转运动。

本发明提供了一种典型检测旋转角位移的传感器，它由电容定极板对、固态动极板和流体介质组成。至少有两组表面间距不变、相等，相对表面形状为扇形，尺寸相等，相对表面扇形同轴的、平行平板电容定极板对;也可以是，至少两组相对表面同轴，表面间径向间距相等、不变、相互表面辐射形状相同、尺寸相等的，相互表面辐射形状尺寸为柱状园筒表面沿轴向从直径上剖开成1/n（n≥2、3、4…自然数）表面的电容定极板对。在两组电容定极板对间各有用一种材料制成、厚度基本均匀、相等，形状与电容定极板相对表面相似，有效表面形状相同，尺寸相等的半园环形或半园筒形固态动极板。两组电容定极板对间的固态动极板均与电容定极板对同轴;并且，能以同方向、相等角位移的绕轴线相对于电容定极板对作旋转运动。两组电容定极板对间电容量变化值之差，表示所检测固态动极板的旋转角位移。

2、液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，由两个或两个以上液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器固定组合构成;同时应满足，用于检测一个倾斜物体表面定向倾斜角位移时，如倾斜物体以一个检测方向进行角位移变化，则各个液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器检测出的角位移电讯号相等。各个液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和的平均值，表示所检测的定向倾斜角位移量。当组成液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器的液动极板式电容型倾斜检测角位移传感器的数量为偶数时，各个液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和也表示所检测的定向倾斜角位移量。

本发明提供了一种典型的液态动极板式差动电容型倾斜检测角位移传感器，由柱状膜盒，体积基本等于膜盒容积一半的电解液和气体及在柱状膜盒壁上形成的电容定极板对构成，至少有两组表面间距相等、不变，相对表面形状为扇形、尺寸相等，相对表面扇形同轴的平行平板电容定极板对;也可以是，至少两组相对表面同轴，表面间径向间距相等⒉槐洌嗷ケ砻娣湫巫聪嗤⒊叽缦嗟鹊模嗷ケ砻娣湫巫闯叽缥丛巴脖砻嫜刂嵯虼又本渡掀士?/n（n≥2、3、4…自然数）表面的电容定极板对。电容定极板对表面分别同轴于柱状膜盒。两组电容定极板对相对表面轴线相互平行或同轴。两组电容定极板对在轴向视图上，扇形弧线所对的弦长线均相互平行。两组电容定极板对间有相同电解液及气体。两组电容定极板对能以同方向相等角位移地绕电解液面轴线作相对旋转运动。两组电容定极板对间电容量变化值之差表示所检测出的倾斜角位移量。

3、液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器，由两个或两个以上液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器固定组合构成。同时应满足，用于检测一个倾斜物体表面定向倾斜角位移时，如倾斜物体以一个检测方向进行角位移变化时，则各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器检测出的角位移电讯号相等。各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和的平均值，表示所检测的定向倾斜角位移量;当组成液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器的液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器的数量为偶数时，各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和也表示所检测的定向倾斜角位移量。

本发明提供了一种典型的液动极板式差动电阻型倾斜检测角位移传感器，由柱状膜盒，体积基本等于膜盒容积一半的导电液和气体及在柱状膜盒内壁上形成的电阻定极板构成，至少有两组用一种电阻材料制成、厚度相等，形状相同，尺寸相等的扇形电阻定极板;也可以是至少有两组用一种电阻材料制成、厚度相等，形状相同，尺寸相等，形状尺寸为柱状园筒沿轴向从直径上剖开成1/n（n≥2、3、4…自然数）的弧形电阻定极板。两组电阻定极板分别同轴于柱状膜盒，两组电阻定极板轴线相互平行或同轴。两组电阻定极板在轴向视图上，扇形弧所对的弦长线均相互平行。两组电阻定极板的一表面与导电液接触。另一表面与导电液不接触。两组电阻定极板与导电液接触表面的形状相同，面积基本相等。两组电阻定极板能以同方向相等角位移地绕导电液面轴线作相对旋转运动，两组电阻定极板与导电液不接触表面和两组电阻极板与导电液间电阻变化值之差是所检测出的倾斜角位移。

第二个内容：本发明提供的液态动极板式电容、电阻型倾斜检测角位移传感器解决温度变化影响检测精度不稳定措施：是选择膜盒的至少一个密封端面是弹性的;膜盒的其余部分是刚性的。人为地对膜盒弹性密封端施加作用力，使其变形，则可以调整膜盒内的电解液或导电液占膜盒容积的比例。驱动膜盒弹性密封端面变形的是一套位移调整锁定机构;主要由位移调整部分、与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部分及位移传动部分的锁定部分零件固定连接组成。位移调整部分的调整位移是传递到与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部分;同时，与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部分的位移又传递到膜盒的弹性密封端面，使弹性密封端面变形，改变膜盒容积。位移传动部分的锁定部份是弹簧装置，弹簧装置与位移调整部分或位移传动部分相连接。弹簧装置始终处于屈服变形状态，使膜盒容积改变后稳定不变。

本发明比现有技术具有如下优点：

固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器、液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器，能够检测定向倾斜度或垂直度，并且克服了自然、人为致使检测精度容易受到检测方向之外的倾斜因素影响的问题;固态动极板式差动电容型角位移传感器，使检测旋转角位移，倾斜度或垂直度时的线性度得到提高，有利于使检测电路简化，并提高检测精度;液态动极板式差动电容、电阻型倾斜检测角位移传感器，使检测倾斜或垂直度时的线性度得到提高，有利于使检测电路简化，并提高检测精度;液态动极板式电容、电阻型倾斜检测角位移传感器温度漂移的解决措施是，在人为检测或调整设备水平中，使用角位移传感器的时间实际不长，因此，环境温度变化不大，以致可以忽略，如果在检测之前，先调整容器或膜盒内电解液或导电液体为规定体积（即校零），那么，在一定的时间内检测倾斜或垂直度的精度比自动体积补偿方式要高，并且调整锁定机构及膜盒的制造要求不很高、制造容易等。

图面说明：

图1是本发明的一个平行平板形电容定极板对固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的结构图;

图2是图1所示角位移传感器电容定极板和动极板的形状及装配示意图;

图3是图1所示角位移传感器的电容定极板对的轴向投影示意图;

图4是图1所示角位移传感器的等效电容示意图;

图5是图1所示角位移传感器的电容容量变化与检测角位移的变化关系示意图;

图6是本发明的一个园筒形电容定极板对固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的结构图;

图7是图6所示角位移传感器的A-A剖视图;

图8是图6所示角位移传感器的等效电容示意图;

图9是本发明的一个带有液态动极板体积调整锁定机构的液态动极板式角位移传感器结构图;

图10是本发明的一个平行平板电容定极板对液态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的结构图;

图11是图10所示角位移传感器的轴向投影图;

图12是图10所示角位移传感器的B-B剖视图;

图13是图10所示角位移传感器的等效电容示意图;

图14是本发明的一个园筒形电容定极板对液态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的结构图;

图15是图14所示角位移传感器的D-D剖视图;

图16是图14所示角位移传感器的等效电容示意图;

图17是本发明的一个平行平板电阻定极板液态动极板式差动电阻型定向倾斜检测角位移传感器的结构示意图;

图18是图17所示角位移传感器的E-E剖视图;

图19是图17所示角位移传感器的等效电阻示意图;

图20是本发明的一个园筒形电阻定极板液态动极板式差动电阻型定向倾斜检测角位移传感器的结构图;

图21是图20所示角位移传感器的F-F剖视图;

图22是图20所示角位移传感器的等效示意图;

图23是解释图1至图22所示的定向倾斜检测角位移传感器工作原理的示意图;

图24是解释图1至图22所示的定向倾斜检测角位移传感器检测垂直度时的工作原理示意图;

图25是本发明的一个平行平板形电容定极板对、固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的轴向投影示意图。

图26是图1至图25所示角位移传感器表示检测角位移θ的电容容量或电阻值的变化值转变为电讯号的差动电桥检测电路原理图。

本发明以下将结合附图中的实施例进行详述：

图1至图5是有关本发明的一个固态动极板式电容型定向倾斜角位移传感器，特别是一个平行平板电容定极板固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的示意图。它用不导电的热塑性塑料、如ABS塑制成柱状园筒11，与密封端面21、22粘接或起声波焊接（以下筒称焊接）组成一个密封的空腔。空腔内是真空或空气或惰性气体[如氮气]。在空腔内有用导电材料[如铝]制成的半园环形板状电容定极板1、2、3、4、与用ABS塑料制成的电容定极板的支承件7、8、9、10焊接在一起，并使定位支承件焊接在11上，1、2和3、4分别构成第一和第二电容定极板对。第一和第二定极板对同轴于轴心线OO′。第一、第二电容定极板对相互间的表面平行，且表面间的间距相等。在轴向投影图上，第一、第二电容定极板对的相对表面形状、尺寸、面积为相等的两个半园形，且刚好在直径上相接为一园。在第一、第二电容定极板对间分别有用导电材料[如铝]板制成的，厚度均匀相等，面积相等的半园（环）形动极板5、6。5、6用ABS塑料制成的园棒12同轴焊接。在轴向视图上，5、6重合为一半园（环）形。由ABS塑料制成的园环形支承端面23、24的外缘焊接在11的两端。23、24的中心孔内分别装有同轴于轴心线OO′的滚动轴承。12的两端与滚动轴承13、14同轴地固定配合在一起。5、6所成整体的重心不在轴心线OO′上。转动11带动第一、第二电容定极板对相对于OO′作旋转运动时，5、6所成整体重心的重力能够克服滚动轴承13、14内外圈发生相对转动的力，以达到5、6相对于水平线不作相对旋转运动。最好在12上加装玻璃珠与ABS塑料混合制成的偏心块20保证实现。在1至4上焊接有导电电极15至18，可用先与电容定极板焊接，在11上打孔引出电极，再填塞孔的方式完成。为加强屏蔽，用铝板19制成园环形板焊接在11的中间，且在11园筒内表面蒸镀或喷渡导电物。

如用Co₁、Co₂分别表示第一、第二电容定极板对间的电容容量。则当旋转11带动第一、第二电容定极板对绕OO′作旋转运动时，第一、第二电容定极板对间的电容容量呈线性差动关系变化，且两电容定极板对间电容容量变化值的差值与旋转角位移呈线性关系变化。如在11下加装一基座，用基座与被测物体接触，可以检测到被测物体表面的定向倾斜度或垂直度。

可以想到，若拆下密封端面21后，将11固定在支架上，12与另一旋转物体同轴连接时，可以检测旋转物体的旋转角位移或转速。

电容定极板对间的电容容量可根据平行平板电容容量公式求得。

图6至图8是关于本发明的一个固态动极板式电容型角位移传感器特别是一个半园筒形电容定极板固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的示意图。可用ABS塑料制成柱状园筒37与密封端面38.39焊接成一个密封的空腔。空腔内是真空或空气或惰性气体（如氮气）。在空腔内有用ABS塑料制成的实心园柱体29。它的一端与39同轴焊接。在37园周表面上，分别焊接用导电材料[如铜]制成的半园筒形电容定极板25、27，它们的轴向长度相同和内表面半径相同。在29的园周外表面上分别焊接有用导电材料（如铜）制成的半园筒形电容定极板26、28，它们的轴向长度、外表面半径相同。25和26，27和28分别构成第一、第二电容定极板对，它们相互间的表面同轴于轴心线OO′。第一、第二电容定极板对的径向间距相等。在轴向投影图上25和27，26和28刚好在一直径线上分别相接为两个园环。在轴向上25和26、27和28对应的轴向长度相同。因此，两组电容定极板对表面的相对辐射形状相同、尺寸相等、面积相等。在第一、第二电容定极板对间分别有用铝卷制的、厚度均匀相等的、半园筒形动极板30、31和用介电常数一定的不导电热塑性塑料制成的、厚度均匀相等的、半园筒形动极板32、33。30至33用ABS塑料园环34同轴焊接起来，在轴向投影图上，30和31，32和33的投影分别重合为两个在同一直径上刚好相接成一园环的两个半园环。在30至33，34所成园筒的两端分别焊有ABS塑料制成的园环形板35、36。在29的两端分别装有微型轴承40、41，它们同轴于OO′。35、36中心孔分别与40、41的外圈同轴地焊接，以达到30至33同轴于OO′。30至33、35、36、34所成整体的重心不在轴心线上，转动37带动第一、第二电容定极板对相对于OO′作旋转运动时，30至33、35、36、34所成整体重心的重力能克服40、41内外圈发生相对转动的力，以达到动极板30至33相对于水平线不作相对旋转运动。在35上加装玻璃珠与ABS塑料混合制的偏心块46保证实现。在25至28上焊接有导电电极42至45，可用先与电容定极板焊接，在柱状筒37上打孔后引出电极，再使电容定极板形成在37、29上，并填塞孔的方式完成。

如用C₁₁、C₁₂分别表示第一、第二电容定极板对间的电容容量。则当旋转37带动第一、第二电容定极板对绕OO′作旋转运动时，第一、第二电容定极板对间的电容容量呈线性差动关系变化，且两电容定极板对间电容容量变化值与旋转角位移呈线性关系变化。如在37下加装一基座，用基座与被测物体接触，可以检测到被测物体表面倾斜度或垂直度。

可以想到，若拆下38后，将37固定在支架上，35与另一旋转物体同轴连接时，可以检测旋转物体的旋转角位移或转速。

电容定极板对间的电容容量可根据园筒柱状电容容量公式除以2求得。

图9所示，是关于本发明的一个液态动极板式定向倾斜检测角位移传感器。特别是一个带液态动极板体积调整锁定机构的液态动极板式定向倾斜检测角位移传感器的示意图。它由装有部分液体和部分气体、并且两端面是弹性密封端面的液态动极板式角位移传感器47及调整锁定机构组成。调整锁定机构包括：由金属材料（如铝）制成的截面形状为矩形、折弯90度成Z型的传动臂48、49。在48、49的中段各套有开矩形孔的定位支承件54、55。在48、49的一端各有一螺纹孔，螺纹旋向相反，其余的尺寸参数最好相同。中轴50的两端轴分别与Z型传动臂上的螺纹配合。当使50上的园盘朝一方向旋转时，Z型传动臂能同时朝外侧移动;反之，同时朝内侧靠拢。Ω型弹簧片51的两端分别焊接在Z型传动臂上。48、49另一端面上、分别各钻有一园孔。58、59为连接47弹性密封端面的位移传动轴。58、59的轴线平行于液态动极板式角位移传感器的轴线OO′。将开有园孔的定位支承件56、57焊接在47上，并使58、59在孔内定位，定位支承件54、55焊接在47上，并使48、49的中段部分平行于47的轴心线。58、59的螺纹段部份与48、49的另一端开有园孔配合，并用螺母52、53紧固，使48、52、58和49、53、59连接或焊接。整个装置形成时，51产生弹性变形，使48、49在51的弹力作用下，随时处于朝外伸张或朝内靠拢的受力作用状态。

当使50转动时，48、49分别以相等位移带动58、59沿轴向同时朝内或朝外侧移动。当50不转动后，58、59在51的弹性作用下保持移动后的位置不动。因此，可以调整47中的液态体积占47容积的比例。可以想到51也可两端固定到58、59两外端。

图10至图13是关于本发明的一个液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，特别是一个平行平板电容定极板对液态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器示意图。它是用不导电、化学性能稳定的塑料，最好用热塑性聚酯[如VALOX等聚丁烯对二苯二酸酯（PBT）]加15～45%的小玻璃珠制成，以获得机械强度和稳定性好的柱状园筒60、61，厚度均匀园形隔板62、63;相同直径的园形端面65至68，以及由化学性能稳定的弹性材料，[如不锈钢]同心压制的尺寸完全相同的环形波纹园环膜片69至72分别同轴O₁O₂、O₃O₄轴线焊接起来构成四个容积相等、形状相同、轴心线平行的柱状形密封空腔Ⅰ至Ⅳ。各空腔在常温常压下充有相同介电常数的、占空腔一半容积的电解液[以下筒称液动极板]113至116，空腔的其余部分充有相等介电常数的气体，如空气或惰性气体（如氩汽）。空腔Ⅰ至Ⅳ可以通过使60、61水平放置时，使65至68与62、63间表面平行、间距相等;69、70同直径园环线平行于62、63表面，且表面间间距相等的方法获得。

园筒连接件64将60、61与轴心线O₁O₂、O₃O₄平行地连接起来。69至72相同直径上有一通过加强厚度获得的刚性园环（园环的剖面图所示）。定位支承件75、76焊接在64上，并同时分别与65至68焊接在一起。在69至72的刚性园环上，分别各对称地平行刚性园环轴线各焊接两根带螺纹段部分的螺纹连接园杆79与80、81与82、83与84、85与86，[注：在图11中打括号的部分为图10的右视图，不打括号的部分为左视图所示部件）。在75、76端面上分别各钻有一个平行于O₁O₂的孔，端面传动轴73、74由螺杆部分与截面形状为矩形段部分组成，其矩形段置入75、76的孔内后使其轴线平行于O₁O₂，并保持移动时平行不变。79至82、73与83至86、74用开有相应孔的连接片77与78分别连接，并加以螺母103至112紧固，或熔化焊接。当使73、74以相同位移同时朝外侧或朝内侧移动时，可以调整空腔Ⅰ至Ⅳ内的液体介质113至116分别等于空腔容积一半的体积。空腔Ⅰ至Ⅳ的形状、容积相同。73、74与图9的58、59等效。

用导电材料，（如镍铬不锈钢）制成的半园形电容定极板87至94分别用真空淀积或金属薄热粘接方法安装在园形端面65至68和园形隔板62、63表面内。其中半园形板87与88、89与90、91与92、93与94分别构成第一、第二、第三、第四电容定极板对，第一、第二电容定极板对相互间表面的轴线与轴心线O₁O₂重合，第三、第四电容定极板对相互表面的轴线与轴心线O₃O₄重合。第一、第二、第三、第四电容定极板对间表面平行，且每对定极板对的间距相等，表面尺寸相等、相对面积为相等的半园形。在轴向投影图上第一、第二电容定极板对的相对面积重合，第三、第四电容定极板对的相对面积重合，且第一、第二电容定极板对重合的相对面积与第三、第四电容定极板对重合的相对面积的弦长线平行。四组电容定极板对的相对形状面积相同、面积相等。

在87至94上分别焊接有导电极95至102。采用预埋电极再用真空淀积电容定极板的方式连接。

从以上描述可知，当调整73、74使空腔Ⅰ至Ⅳ中的液介质113至116分别等于空腔容积的一半体积时。如用C₂₁、C₂₂、C₂₃、C₂₄分别表示第一、第二、第三、第四电容定极板对间的电容容量。在60、61下安装一个基座，使其底面基本与O₁O₂、O₃O₄平行，用基座底面与被测物体表面接触，可以检测到被测物体表面的定向倾斜度或垂直度。

C₂₁至C₂₄可根据平行平板电容容量公式求得。C₂₁、C₂₂的电容量变化值之和与C₂₃、C₂₄的电容容量变化值之和的差值Cθ、与所检测定向倾斜或垂直角位移θ呈线性关系变化。

可以想到C₂₁、C₂₄和C₂₃、C₂₂相当于两个相同受检测定向角位移方向以外倾斜因素影响检测精度的液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器。

图14至图16是本发明的一个液态动极板式电容型定向倾斜角位移传感器，特别是一个半园筒形电容定极板液动极板式差动电容定向倾斜检测型角位移传感器示意图。它是用不导电、化学性能稳定的塑料，最好用热塑性聚酯[如VALOX等聚丁烯对二苯二酸酯（PBT）]加15～45%的玻璃珠，以获得机械强度和稳定性好的柱状园筒117，厚度均匀的园形隔板118，同直径的实心园柱体119、120及由化学性能稳定的材料[如不锈钢]同心压制的环形波纹园环膜片121、122同轴焊接构成二个相同形状、容积相等、同轴的柱形密封空腔Ⅰ至Ⅱ。各空腔在常温常压下充有相同介电常数的、占空腔容积一半的电解液[以下简称动极板153、154]，空腔的其余部分充有相等介电常数的气体或隋性气体，[如空气、氮气]。空腔Ⅰ′、Ⅱ′可以通过使117水平放置时，使121、122同直径园环线平行118表面，且表面间间距相等的方法获得。

121、122相同直径上有一通过加强厚度获得的刚性园环（园环剖面图所示）。在121、122刚性园环上，分别各同轴地焊接两根带螺纹的连接杆127与128，129与130。在119、120两端分别各钻有平行于轴心线OO′的矩形孔。端面传动轴123、124由螺杆部分与截面形状为矩形段部分组成，其矩形段置入119、120矩形孔内后，使其轴线平行于OO′，并保持移动时平行不变。127、128，123与129、130、124用开有相应孔连接片125与126分别连接，并加以螺母147至152紧固，或焊接。当使123、124以相同位移同时朝外侧或朝内侧移动时，可以调整空腔Ⅰ′、Ⅱ′内电解液153、154分别等于空腔一半的容积。空腔Ⅰ′Ⅱ′的形状相同，容积相等。123、124与图9的传动轴等效。

由导电材料（如镍铬不锈钢）制成的半园筒形电容定极板131至138分别用真空淀积或金属薄热粘接方法安装在117内表面和119、120表面内。其中半园筒形板131与132、133与134、135与136、137与138分别构成第一、第二、第三、第四电容定极板对，他们相互间表面的轴线在轴心线OO′上，每对定极板对相互间表面径向间距相等、不变。在轴向投影图上，电容定极板131与133、132与134、135与137、136与138分别重叠，131与133重叠部分和135与137重叠部分和136与138重叠部分刚好在同一直线上分别相接为两个园环。在轴向上131和132、133和134、135和136、137和138对应的轴向长度相同。四组电容定极板对的相对表面辐射形状相同，尺寸相等、面积相等。

在131至138上分别焊接有导电电极139至146。可采用预埋电极、再用真空淀积电容定极板的方式连接。

从以上描述可知，当调整123、124使空腔Ⅰ′、Ⅱ′中的液体介质153、154分别等于空腔容积的一半时，如用C₃₁、C₃₂、C₃₃、C₃₄分别表示第一、第二、第三、第四电容定极板对间的电容容量。在117下安装一个基座，使其底面基本与轴心线OO′平行，如用基座底面与被测物体表面接触，可以检测被测物体表面的定向倾斜度或垂直度。

C₃₁至C₃₄可根据园筒形电容容量公式求得。C₃₁、C₃₂的电容量变化值与C₃₃、C₃₄的电容量变化值的差值C_θ′与检测定向倾斜或垂直角位移θ呈线性关系变化。

可以想到C₃₁与C₃₃和C₃₂与C₃₄电容型相当于两个相同受检测方向以外倾斜因素影响检测精度的液态动极板式倾斜检测的角位移传感器。第一至第四电容定极板对的相对形状面积（或定极板）也可以是各项几何尺寸相等的扇形。

图17至图19是本发明的一个液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器，特别是一个平行平板电阻定极板液态动极板式差动电阻型定向倾斜检测角位移传感器。它是用不导电、化学性能稳定的塑料，最好用热塑性聚酯[如VALOX等聚丁烯对二苯二酸酯（PBT）]加15～45%的小玻璃珠、以获得机械强度和稳定性好的柱状园筒155、厚度均匀的园形隔板156、带轴的园形端面159、160及由化学性能稳定的材料[如不锈钢]同心压制波纹园环膜片157、158同轴焊接构成二个形相同形状，容积相等同轴的柱形密封空腔Ⅰ″、Ⅱ″。在常温常压下空腔内充有相同的、等于空腔容积一半的导电液，[如蒸馏水、甲醇和一种盐（如三水醋酸钠：CH₃COONa.3H₂O）的混合物171、172]，空腔的其余部分充有气体，或隋性气体（如空气或氮气）。空腔Ⅰ″、Ⅱ″可以通过使155水平放置时，使159、160与156相互间表面平行、间距相等;157、158相同直径上的园环线平行于156表面，且相互表面间间距相等的方法得到。

定位支承件161、162焊接在155的外壁两端，161、162上开有通过轴心线O₁O₂的矩形孔。159、160包括园盘、矩形段轴和带螺纹段轴，一次同轴加工而成。其矩形段置入161、162的矩形孔内，使轴线与轴心线O₁O₂重合，并保持移动位移时重合不变。当使带轴的159、160沿轴线以相同的位移同时朝外侧或内侧移动时，可以调整空腔Ⅰ″、Ⅱ″中的导电液171、172等于空腔容积的一半。159、160的轴与图9的传动轴58、59等效。

由电阻材料（如镍）制成的厚度均匀相同、面积相等的半园形电阻定极板163至166分别用真空淀积或金属薄热粘接的方法同轴地分别安装于园形端面159、160，园形隔板156的表面上。在轴向投影图上，163、164重叠，165、166重叠，且163与164重叠部分和165、166重叠部分，刚好在同一直径线上相接为一园。其中163至166分别构成第一至第四电阻定极板。

在163至166上分别各焊接有一导电电极167至170。采用预埋电极再真空淀积电阻定极板、再用填孔的方式连接。当然，导电极167至170可是薄板似的，衬于电阻定极板的板状导电极。

通过上述描述可知，当调整园形端面159、160使空腔Ⅰ″、Ⅱ″中的导电液171、172分别等于空腔容积的一半时，如用R₁、R₂、R₃、R₄分别表示电阻定极板的导电电极与导电液之间的电阻值。在155下安装一个基座，使基座底面基本与O₁O₂平行。用基座底面与被测物体表面接触，则可以检测被测物体表面的定向倾斜度或垂直度。

R₁R₂的电阻变化值之和与R₃R₄电阻变化值之和的差值R_θ与检测倾斜或垂直角位移呈线性关系变化。

可以想到R₁与R₃、R₂与R₄相当于两个相同受检测定向角位移方向之外倾斜因素影响检测精度的液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器。

图20至图22是关于本发明的一个液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器，特别是一个半园筒形电阻定极板液态动极板差动式电阻型定向倾斜检测角位移传感器的示意图。它是用不导电、化学性能稳定的塑料、最好用热塑性聚酯[如VALOX等聚丁烯对苯二酸酯（PBT）]加15～45%的小玻璃珠，以获得机械强度和稳定性好的柱状园筒173，厚度均匀的园形隔板174，带轴的园形端面177、178及由化学性能稳定的材料（如不锈钢）同心压制的环形波纹园环膜片175、176同轴焊接构成二个形状相同、容积相等的、同轴的柱形密封空腔Ⅰ″′Ⅱ″′。空腔在常温常压下充有相同的、等于空腔容积一半的导电液，[如蒸馏水、甲醇和一种盐（如三水醋酸钠：CH₃COONa.3H₂O）的混合物189、190]，空腔的其余部分充有气体或隋性气体，（如空气或氮气）。空腔Ⅰ″′Ⅱ″′可以通过使柱状园筒173水平放置时，使177、178与174相互间表面平行、间距相等;175、176相同直径上的园环线平行于174，且相互表面间间距相等的方法得到。

定位支承件179、180焊接在173的外壁两端，上面开有通过轴线O₁O₂的矩形孔。带轴的园形端面由园盘、矩形段轴，带螺纹段轴一次同轴加工而成。其矩形段置入179、180的矩形孔后，使轴线与O₁O₂重合，并保持移动时重合不变。当使177、178沿轴线以相同的位移同时朝外侧或内侧移动时，可以调整Ⅰ″′、Ⅱ″′中的导电液189、190等于空腔容积的一半。177、178的轴与图9的传动轴58、59等效。

由电阻材料（如镍）制成的厚度均匀相同、面积相等的半园筒形电阻定极板181至184，分别用真空淀积或金属薄热粘接方法同轴地、分别安装于柱状园筒园周内表面上。在轴向投影图上，电阻定极板181与182重合，183与184重合，且181与182重合部分和183与184重合部分刚好在同一直径上相接为一园;在轴向上，181至184的长度相同。其中181至184分别构成第一至第四电阻定极板对。

在181至184上分别各焊接有一导电电极185至188，采用预埋电极再真空淀积电阻定极板或打孔与电阻定极板焊接再填孔的方式连接。

从以上描述可知，如调整177、178使Ⅰ″′、Ⅱ″′中的189、190分别等于空腔容积的一半时，如用R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄分别表示电阻定极板的导电电极与导电液之间的电阻值。在柱状园筒173下安装一个基座，使基座底面基本与O₁O₂平行。用基座底面与被测物体表面接触，可以检测被测物体表面的定向倾斜或垂直度。

R₁₁、R₁₂的电阻变化值之和与R₁₃、R₁₄电阻变化值之和的差值R_θ与检测倾斜或垂直角位移呈线性关系变化。

可以想到R₁₁与R₁₃、R₁₂与R₁₄分别相当于两个相同液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器。其检测精度都受检测定向角位移之外倾斜因素的影响。

本发明的液态动极板式定向倾斜检测角位移传感器与固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器的检测工作原理相同。如图23所示，其中191表示一个液态动极板式定向倾斜检测角位移传感器（电容、电阻型），192表示一个安装于液态动极板式定向倾斜检测角位移传感器191下面基座。基座192与角位移传感器191安装为一体，可采用焊接或夹持紧固等方法实现。基座192底面（图中箭头S指向）是平整光洁的平面，其底面基本平行于角位移传感器的轴线OO′。设角位移传感器的轴线OO′与水平基准线H之间有一倾斜角度β。OO′为液态动极板的液面轴心线，G点为OO′的长度中点。GF为垂直线。GE为通过G点，且垂直于液面轴心线的反应角位移传感器191检测倾斜角位移或垂直度θ的指定检测方向。当基座192的底面S相对于角位移传感器191的液面中心轴线QQ′作相对旋转运动时，可以检测定向倾斜或垂直角位移θ的变化量，且其结果不受β角度变化的影响。

应当注意：如图23中所示的角位移传感器191为图20至图23所示的液态动极板式差动电阻型定向倾斜检测角位移传感器时，如规定β不变化，变化θ时，则R₁₁、R₁₂电阻变化值之和与R₁₃、R₁₄电阻变化值之和相等，即本发明所指的：如倾斜物体以一个检测方向进行角位移变化，则各个液动极板式（电容）电阻型倾斜检测角位移传感器检测出的角位移电讯号相等。

图24进一步描述了角位移传感器检测一倾斜物体垂直度或倾斜度时的工作原理。设箭头y所指为一水平面，GF为垂直线，193为被检测倾斜物体，194为角位移传感器95的基座。当194放置于193的一个面上时，可以检测出193的垂直偏差θ，且所检测出的垂直偏差θ不受传感器195的轴心线是否和水平线倾斜的影响。

请注意以下三点：（1）对于本发明实施例中所述的固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，只有当动极板转动轴的轴心线不垂直于水平线时，检测方有效。（2）对于本发明实施例中所述的液态动极板式电容、电阻型，定向倾斜检测角位移传感器，只有当以定极板为半径所构成的假想园板或园筒都视为能够被液态动极板侵入或接触时，检测方有效。（3）本发明实施例所示的液态动极板的体积等于空腔容积的一半时，先测量得第一、第二（或者第三、第四）电容定极板对间的电容容量之和并作记录，或测量得第一、第二（或第三、第四）电阻电极板导电电极与导电液之间的电阻值之和并作记录，以后，当温度变化引起液体动极板体积变化时再测量一次第一、第二（或第三、第四）电容定极板对间的电容容量之和，或再测量一次第一、第二（第三、第四）电阻定极板导电电极与导电液之间的电阻值之停源伺卸希缛萑萘恐突虻缱柚抵陀爰锹嫉牟慰蓟即蠡蛐。加Ω玫髡嗣娲幔蛊溆氩慰蓟家恢隆?

图25是本发明的一个平行平板电容定极板对固态动极板式差动电容型定向倾斜检测角位移传感器的轴向投影示意图。特别是用于解释为了使两组电容定极板对间的电容量变化与固态动极板相对于两组电容定极板对的旋转角位移呈线性差动关系变化，选择两组电容定极板对与两个固态动极板相互位置的关系的解释示意图，是图1至图5的进一步延伸。

196、197为两个扇形极板，组成第一电容定极板，198是196、197间的半园形固态动极板;199、200为两个扇形极板，组成第二电容定极板对，201是199、200间的半园形固态动极板。202是198上的转动轴，203是安装于动极板198上的偏心块;204是201的转动轴，205是安装于动极板201上的偏心块。并且，196、197的相对形状和面积，尺寸与199、200的相对形状和面积，尺寸完全相同和相等，形状为扇形。第一、第二电容定极板对安装于同一支承件206上。第一、第二电容定极板对196、197，199、200及固态动极板198、201分别同轴于转动轴202、204的轴线OO′，OO″。转动轴在支承轴承[图中未示出]的支承下可相对于电容定极板对作相对旋转运动。设第一、第二电容定极板对相对形状面积扇形弧所对的园心角为60°，则通过选择偏心块203、205安装于动极板198、201弧上边缘位置，使198、201的弦线恰好在第一、第二电容定极板对相对形状面积扇形弧所对园心角的等分线上，即30°处。则当使206以左端抬起时，第一、第二电容定极板对相对于水平线以同方向、相等角位移地作旋转运动，而198、201则相对于水平线不作相对旋转运动。因此，第一、第二电容定极板对间的电容量变化与第一、第二电容定极板相对于198、201作相对旋转运动的角位移呈线性差动关系变化。则第一、第二电容定极板对间电容量变化值之差是所检测的定向倾斜角位移。第一、第二电容定极板对相对表面平行，间距相等。198、201是用同种材料（如聚四氟乙烯）制成厚度相等，相对于电容定极板对的相对形状面积最大有效部分为半园环形，且各项尺寸相等的半园环形板。198、201表面与电容极板196、200平行。

可以想到：1、在上述动极板与电容定极板对相对位置关系不变的情况下，使转动轴202、204同轴连接固定，则使转动轴202或204与转动体同轴连接起来时，可以检测转动体的旋转角位移。

2、上述动极板与电容定极板对相对位置关系可以引用到本发明提到的由相对表面同轴，相互表面间相互辐射形状面积为柱状园筒表面沿轴向从直径上剖开成1/n的，弧形电容定极板对。

由此，可清楚地知道，本发明的固态动极板式、液态动极板式电容型（倾斜、旋转）角位移检测传感器，液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器所称的扇形包括半园环形、半园形、半园柱形在内。

本发明实施例图25中的转动轴202、204的轴心线OO′、OO″不一定平行，如OO′相交的角度小于90°或180°时，仍然可以用于检测定向倾斜角位移。

本发明的固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传动器的另一个实施例是：中国《工业表与自动化装置》杂志1987年第四期第56页所称的“差动电容式角度传感器”，在其转动轴上加装一偏心块，使“旋转园板D”相对于水平线不可作旋转运动，定极板“A、B、C”可相对于水平线作旋转运动，如加装一基座，基座底面与被测倾斜物体表面接触，如“旋转园板D”相对于水平线不可作旋转运动，定极板“A、B、C”可随被测物体表面相对于水平线进行角位移变化，“旋转园板D”相对于水平线不可作旋转运动，则也可构成本发明。

本发明的液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器的另一个实施例是EP35840所公开的“电容式倾斜量装置”，由两个或两个以上“电容式倾斜测量装置”固定组合构成。各个“电容式倾斜测量装置”是定极板对的表面形状、尺寸相等，膜盒容积形状、尺寸相等，膜盒中电解液相同、体积相等，膜盒中气体相同。“电容式倾斜测量装置”以同轴或轴心线平行，以及在轴向视图上如平移各个“电容式倾斜测量装置”同轴时，各盒中装有的4个形状、尺寸相等的电极完全重叠，单独的一个“第一电极”完全重叠在一起的组合方式固定在一起;则各个“电容式倾斜测量装置”所检测的倾斜电讯号之和的平均值即是所检测的定向倾斜角位移电讯号，其精度不受测定倾斜检测方向以外的倾斜因素影响。组成液动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器的“电容式倾斜测量装置”数量为偶数时，各个“电容式倾斜检测装置”所检测的倾斜角位移电讯号之和也是所检测的定向倾斜角位移讯号，其检测精度不受检测定向倾斜角位移方向之外的倾斜因素影响。

本发明的液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器的另一个实施例是：CN87100814所公开的电阻型“倾斜测量装置”，以二个或两个以上电阻型“倾斜测量装置”固定组给合构成。各个“倾斜测量装置”，是定极板“A、B、C、D”形状相同、尺寸相等，用同一电阻材料制成，膜盒中的导电液相同、体积相等，膜盒中气体相同。“倾斜测量装置”以同轴或轴心线平行以及在轴向视图上，如平移各个“倾斜测量装置同轴时，各盒中的“A、B、C、D”对应地完全重叠;则各个“倾斜测量装置”所检测的倾斜角位移电讯号之和的平均值即是所检测的定向倾斜角位移电讯号，其检测精度不受检测定向倾斜方向以外的倾斜因素影响。组成液态动极板式电阻型定向倾斜角位移传感器的“倾斜测量装置”数量为偶数时，各个“倾斜测量装置”所检测的倾斜角位移检测电讯号之和也是所检测的定向倾斜位移讯号，其检测精度不受检测方向以外的倾斜因素影响。

本发明（定向倾斜检测角位移传感器）表示角位移θ电容容量或电阻值的变化值是通过电子线路转变为电讯号，如采用差动电桥进行检测。图25反映了本发明图1至图25所示定向倾斜检测角位移传感器表示检测角位移θ的电容容量或电阻值的变化值转变为电讯号V_θ的差动电桥检测电路原理图，它由频率恒定的正弦恒幅（恒电流或恒电压）高频电讯号产生振荡器207，互感器（变压器）208、209，高频电讯号接收放大器210及被测阻抗Z_X1、Z_X2等组成。其中Z_X1、Z_X2表示定向倾斜检测角位移传感器的电容容量或电阻值;如检测倾斜角位移时，若角位移变化为θ，则210接收放大器的输出电讯号将变化V_θ，V_θ表示角位移θ的电讯号。Z_X1和Z_X2分别相当于图4所示的C₀₁和C₀₂;或Z_X1和Z_X2分别相当于图8所示的C₁₁和C₁₂;或Z_X1和Z_X2分别相当于图13所示的（C₂₁+C₂₂）和（C₂₃+C₂₄）[C₂₁与C₂₂并联，C₂₃与C₂₄并联];或Z_X1和Z_X2分别相当于图22所示的（R₁₁+R₁₂）和（R₁₃+R₁₄）[R₁₁与R₁₂串联，R₁₃与R₁₄串联]等。

本发明液态动极板式电容或电阻型定向倾斜检测角位移传感器所指的电讯号之和可用电讯号加法电路进行电讯号相加;电讯号的平均值可用除法电路进行电讯号计算。

Claims (7)

1、一种固态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，由电容定极板对和可相对于电容定极板对作相对旋转运动的固态动极板组成，用于检测旋转角位移的传感器构成，其征在于：固态动极板相对于水平线不可作旋转运动，电容定极板对间的电容容量变化值，表示检测出的定向倾斜角位移，固态动极板、转动轴等转动体的重心不在转动轴的轴心线上，转动轴的轴心线与水平线间的倾角小于90°时，使电容定极板对相对于水平线作旋转运动时，转动体重心点的重力能够克服电容定极板对相对于固态动极板等转动体相对旋转运动的力，使固态动极板相对于水平线不可作相对旋转运动。

2、一种由电容定极板对、固态动极板和流体介质组成的检测旋转角位移的固态动极板式差动电容型角位移传感器，其征在于：至少有两组表面间距不变、相等，相对表面形状为扇形，尺寸相等，相对表面扇形同轴的、平行平板电容定极板电容定极板对，也可以是，至少两组相对表面同轴，表面间径向间距相等、不变，相互表面辐射形状相同、尺寸相等的，相互表面辐射形状尺寸为柱状园筒表面沿轴向从直径上剖开成1/n（n≥2、3、4…自然数）表面的电容定极板对，在两组电容定极板对间各有用一种材料制成、厚度基本均匀、相等，形状与电容极板相对表面相似，有效表面形状相同、尺寸相等的半园环形或半园筒形固态动极板对、两组电容定极板对间的固态动极板均与电容定极板同轴，并且，能以同方向、相等角位移的绕轴线相对于电容定极板对作旋转运动，两组电容定极板对间电容量变化值之差，表示所检测固态动极板的旋转角位移。

3、一种液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器，其征在于：由两个或两个以上液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器固定构成，同时应满足，用于检测一个倾斜物体表面定向倾斜角位移时，如倾斜物体以一个检测方向进行角位移变化，则各个液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器检测出的角位移电讯号相等，各个液态极板式电容型角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和的平均值，表示所检测的定向倾斜角位移量，当组成液态动极板式电容型定向倾斜检测角位移传感器的液动极板式电容型倾斜检测角位移传感器数量为偶数时，各个液态动极板式电容型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和也表示所检测的定向倾斜角位移量。

4、一种液态动极板式差动电容型倾斜检测角位移传感器，由柱状膜盒，体积基本等于膜盒容积一半的电解液和气体及在柱状膜盒壁上形成的电容定极板对构成，其特征在于：至少有两组表面间距相等、不变，相对表面形状为扇形、尺寸相等，相对表面同轴的平行平板电容定极板对，也可以是，至少两组相对表面同轴、尺寸相等的，相互表面辐射形状尺寸为柱状园筒表面沿轴向从直径上剖开成1/n（n≥2、3、4…自然数）表面的电容定极板对，电容定极板对表面分别同轴于柱状膜盒，两组电容定极板对相对表面在轴向视图上，扇形弧线所对的弦长线均相互平行，两组电容定极板对间有相同的电解液及气体，两组电容定极板对能以同方向相等角位移地绕电解液面轴线作相对旋转运动，两组电容定极板对间电容量变化值之差表示所检出的倾斜角位移量。

5、一种液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器，其特征在于：由两个或两个以上液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器固定组合构成，同时应满足，用于检测一个倾斜物体表面定向倾斜角位移时，如倾斜物体以一个检测方向进行角位移变化，则各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器检测出的角位移电讯号相等，各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和的平均值，表示所检测的定向倾斜角位移量，当组成液态动极板式电阻型定向倾斜检测角位移传感器的液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器的数量为偶数时，各个液态动极板式电阻型倾斜检测角位移传感器所检测出的角位移电讯号之和也表示所检测的定向倾斜角位移量。

6、一种液态动极板式差动电阻型倾斜检测角位移传感器，由柱状膜盒，体积基本等于膜盒容积一半的导电液和气体及在柱状膜盒内壁上形成的电阻定极板构成，其特征在于：至少有两组用一种电阻材料制成、厚度相等，形状相同，尺寸相等的扇形电阻定极板，也可以是至少有两组用一种电阻材料制成、厚度相等，形状相同，尺寸相等，形状尺寸为柱状园筒沿轴向从直径上剖开成1/n（n≥2、3、4…自然数）的弧形电阻定极板，两组电阻定极板分别同轴于柱状膜盒，两组电阻定极板轴线相互平行或同轴，两组电阻定极板在轴向视图上，扇形弧所对的弦长线均相互平行，两组电阻定极板的一表面与导电液接触，另一表面与导电液不接触，两组电阻定极板与导电液接触表面的形状相同，面积基本相等，两组电阻定极板能以同方向相等角位移地绕导电液面轴线作相对旋转运动，两组电阻定极板与导电液不接触表面和两组电阻定极板与导电液间电阻变化值之差，表示所检测出的倾斜角位移。

7、如权利要求3和5所述的液态动极板式电容型、电阻型倾斜检测角位移传感器解决温度变化影响检测精度不稳定措施，其特征是选择膜盒的至少一个密封端面是弹性密封端面，膜盒的其余部份是刚性的，人为地对膜盒弹性密封端面施加作用力，使其变形，则可以调整膜盒内的电解液或导电液占膜盒容积的比例，驱动膜盒弹性密封端面变形的是一套位移调整锁定机构，主要由位移调整部分与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部分及位移传动部分的锁定部分零件固定连接组成，位移调整部分的调整位移是传递到与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部份，同时，与膜盒弹性密封端面连接的位移传动部分的位移又传到膜盒的弹性密封端面，使弹性密封端面变形，改变膜盒容积，〔位移传动部分在定位支承件的支承定位下，不可作转动，〕位移传动部分的锁定部分是弹簧装置，弹簧装置与位移调整部分或位移传动部分相连接，弹簧装置始终处于屈服变形状态，使膜盒容积改变后稳定不变。

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