CN105319498B - 高温环境下接近开关测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温环境下接近开关测试装置，其包括高温测试机构和常温操作机构，高温测试机构内部有接近开关、接近开关安装支架、感应片移动装置支架等，常温操作机构主要包括位移调节支架、千分尺等。在接近开关安装支架上安装有接近开关和可在拉力作用下移动、回弹的感应片；在位移调节支架上安装有可调节位移的千分尺；钢丝拉线一端连接高温烤箱内的感应片，另一端连接千分尺；本发明可以实现接近开关在高温环境下的安全测试；高温环境下，接近开关的感应距离以及感应直径可以调节；适用于不同形式的接近开关进行高温环境下的测试；便于测试不同类型材料的感应片；高温区域与常温区域分离，便于安全操作。

Description

高温环境下接近开关测试装置

技术领域

本发明涉及涉及接近开关技术领域，尤其是一种高温环境下接近开关测试装置。

背景技术

接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，又称开关型传感器(即无触点开关)，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机(plc)装置提供控制指令。其具有定位精度高、操作频率范围广、使用寿命长、安装调整方便的优点，被广泛应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。

近年来，我国的航空航天、地质勘探、矿井掘进、石油钻采等行业的迅猛发展，对高温环境下位置检测的需求大量出现，对接近开关的耐高温性能要求明显提高，需要其在高温环境下仍具有良好的检测精度与寿命。然而现有接近开关大都应用于常温环境中，用于高温环境的接近开关耐温性能分散度高，在投入高温环境中之前应进行耐高温筛选。同时使用该类传感器的环境通常比较复杂，不能随时对损坏的传感器进行及时更换，需要对该类传感器在接入测试环境前进行可靠性筛选。

然而目前耐高温接近开关的开发应用刚刚起步，业内对于接近开关感应距离在常温环境中的应用研究较多，但对于其在高温环境中的应用的研究相对较少，尤其缺乏在高温环境下对其接近距离、被检测介质、环境温度、动作可靠性等方面的综合测试手段和方法，以保障接近开关在高温环境中的有效性、精确性和可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温环境下接近开关测试装置，其可以实现在高温环境中对接近开关综合性能的测试。

为了解决上述技术问题，本发明包括高温测试机构和常温操作机构；

所述高温测试机构包括高温烤箱、安装在高温烤箱内的高温区底板、并排固定在高温区底板上的接近开关安装支架和感应片移动装置支架、固定在接近开关安装支架上的接近开关、能够移动地贯穿设置在感应片移动装置支架上的导杆、安装在导杆靠近接近开关一端部的感应片以及套装在导杆上且位于感应片和感应片移动装置支架之间的弹簧，所述接近开关的中轴线和感应片的中轴线始终保持在一条直线上，所述接近开关端部还设有向高温烤箱外部引出的接近开关耐温导线；

所述常温操作机构包括固定在常温操作区域的常温区底板、固定在常温区底板上的位移调节支架以及贯穿安装在位移调节支架上的千分尺，所述导杆与千分尺之间连接有钢丝拉线。

所述高温区底板和常温区底板的相对侧分别设有一拉线端固定装置支架，所述钢丝拉线的钢丝拉线端穿过拉线端固定装置支架与导杆端部锡焊并由固定螺母固定，该钢丝拉线的另一端穿过拉线端固定装置支架与轴承固接，所述轴承通过连接螺母和顶丝固定在所述千分尺端部。

所述钢丝拉线位于两个拉线端固定装置支架之间的部分包裹有拉线护层，该拉线护层两端分别设有一钢丝拉线护层前端并分别嵌入在拉线端固定装置支架内。

所述高温烤箱温度量程为0～200℃。

所述千分尺的量程为0～45mm的直线距离。

所述接近开关外部形成有细螺纹，且该接近开关通过两个锁紧螺栓固定于接近开关安装支架上。

所述感应片靠近接近开关的一端光滑平整，另一端形成有与导杆连接的沉头螺纹孔，该感应片的直径为

所述高温区底板和常温区底板上分别形成有多个导向槽，所述接近开关安装支架、感应片移动装置支架、两个拉线端固定装置支架以及位移调节支架分别对应地安装在高温区底板或常温区底板上的导向槽内并由螺栓固紧。

本发明的有益效果是：

1、可以实现接近开关在高温环境下的安全测试；

2、高温环境下，接近开关的感应距离以及感应直径可以调节；

3、适用于不同形式的接近开关进行高温环境下的测试，特别适用于感应距离需要精确控制的接近开关。

4、移动感应片的材料可以更换，便于测试不同类型材料的感应片，便于材料的优选。

5、高温区域与常温区域分离，便于安全操作。

附图说明

图1为本发明高温环境下接近开关测试装置的在测绘接近开关接近位移时的结构示意图。

具体实施方式

本发明的测试装置主要分为高温区域与常温区域两大部分。高温区域内部有接近开关3、接近开关安装支架12、感应片移动装置支架14等，常温区域主要包括位移调节支架18、千分尺22等。在所述的接近开关安装支架12上安装有接近开关3和可在拉力作用下移动、回弹的感应片5；在所述位移调节支架18上安装有可调节位移的千分尺22；所述钢丝拉线11一端连接高温烤箱2内的感应片移动装置支架14上的感应片5，另一端连接位移调节支架18上的千分尺22；所述千分尺22为普通千分尺，变周向位移为直线位移，拉动或者松开钢丝拉线11；在所述高温区底板13和常温区底板17上分别形成有贯穿整个底板长度的导向槽，所述接近开关安装支架12、位移调节支架18等分别通过嵌入所述导向槽内，并用螺栓固定在底座上。

如图1所示，图中1为接近开关耐温导线，可以承受200℃以上的温度；2为高温烤箱内高温区域，温度可以调整，其量程为0～200℃；3为接近开关，其外部为细螺纹，可以和锁紧螺母4配合固定于接近开关安装支架12上；5为感应片，其前端光滑平整，后端布置沉头螺纹孔；6为弹簧，提供感应片5的回弹力，使钢丝拉线11时刻处于绷紧状态；7为导杆，两端均布置螺纹，一端连接感应片5，一端连接固定螺母8；9为钢丝拉线端，用锡焊连接好拉线，固定于固定螺母8内；10为钢丝拉线护层前端，固定在拉线端固定装置支架15上；11为钢丝拉线，无弹性变形量；12为接近开关安装支架，固定于高温区底板13上，底部用螺栓连接固定；13为高温区底板，上面分布导向槽，使其上安装的接近开关安装支架12、感应片移动装置支架14和拉线端固定装置支架15牢固可靠；14为感应片移动装置支架，导杆7穿过该支架上的孔，无明显阻力；15为拉线端固定装置支架，固定拉线护层前端10；16为拉线端固定装置支架，作用原理同15；17为常温区底板，上有导向槽，固定拉线端固定装置支架16和位移调节支架18；18为位移调节支架，千分尺22固定于该支架上，用压紧螺栓压紧(图中未标示)；19为拉线护层，绝缘耐腐蚀，保护钢丝拉线11；20为轴承，装于连接螺母内，承载钢丝拉线11拉力，防止拉线端部在摩擦力作用下旋钮，致使千分尺22倒转，进一步提高位移控制精度；21为顶丝，固定连接螺母和千分尺22；22为千分尺，千分尺22直径螺纹连接于位移调节支架18上，位移调节支架18嵌入所述常温区底板17导向槽内并用螺栓固定；23为常温操作区域，常温区底板17处于该区域内，方便安全操作。

优选的是，所述千分尺22可以调节0～45mm的直线距离，也可根据实际应用调换为不同量程的千分尺；所述感应片5的直径为也可根据实际应用调换所需直径的感应片；所述高温烤箱2的温度量程为0～200℃，温控范围内的温度随需可调。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1，本发明的测试装置主要包括：高温烤箱2和接近开关3、接近开关安装支架12、感应片移动装置支架14、位移调节支架18、千分尺22、钢丝拉线11、拉线端固定装置支架15、16以及高温区底板13和常温区底板17等。

在高温烤箱内放置接近开关安装支架12和感应片移动装置支架14以及拉线端固定装置15，其均固定在高温区底板13上，用螺栓固定；接近开关3用两个锁紧螺栓4固定于接近开关安装支架12上，感应片5通过螺纹连接于导杆7上，导杆7另一端接固定螺母8，弹簧6压缩于感应片5和支架14之间；钢丝拉线11外用拉线护层19包裹，拉线护层19两端前部有钢丝拉线护层前端10并分别固接在两个拉线端固定装置支架15、16上，钢丝拉线11两端均连接于螺母，与千分尺22连接的一端有轴承20支撑，防止钢丝拉线11受力产生旋钮现象，致使千分尺22倒转；千分尺22前端用顶丝21与连接螺母固定，千分尺22与位移调节支架18之间螺纹连接；拉线端固定装置支架16和位移调节支架18，均固定在常温区底板17的导向槽上并用螺栓固定。

如附图1所示，所标示虚线区域2表示高温烤箱内高温区域，所标示虚线区域23标示常温环境区域。为了便于调节，所述接近开关3的中轴线和感应片5的中轴线始终保持在一条直线上。另外，还可以在接近开关安装支架12、感应片移动装置支架14、高温区底板13和位移调节支架18、拉线端固定装置支架15、16以及底板17外部设置护罩，防止灰尘等污染。

下面对高温环境中接近开关安全测试平台的安装和使用方法进行说明：

将各支架分别用螺栓固定于高温区底板13和常温区底板17上的导向槽内，接近开关3用两个锁紧螺母4夹紧于支架12上；弹簧6预压缩于感应片5和支架14之间的导杆7上，导杆7一端用固定螺母8固定；千分尺22螺栓于位移调节支架18上，顶端用顶丝21与连接螺母固定；钢丝拉线11外部用拉线护层19保护，两个钢丝拉线护层前端10分别顶在拉线端固定装置支架15、16上，钢丝拉线11一端压在固定螺母8上，另一端压在轴承20上，连接操作端与动作端。

将高温虚线区域置于高温烤箱2内，感应片5调整至预定位置，读取千分尺22数据，标零；加热至预定温度，按预定时间调节千分尺22旋钮，通过顶丝21带动固定螺母直线运动，通过轴承20，通过钢丝拉线11拉动20导杆7带动感应片5移动；千分尺22旋钮反向旋转时，又通过弹簧6的预压缩力使感应片5回弹，依次往复，调节感应距离。

通过改变感应片5的直径，可以分析不同感应面积对接近开关感应信号的影响。

通过改变感应片5的材质，可以分析不同感应材质对接近开关感应信号的影响。

另外，如图1所示，本发明的测试装置可以并排设置多个，以便同时获取多种不同状态下的接近开关的相关数据，进一步测量精度。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：包括高温测试机构和常温操作机构；

所述高温测试机构包括高温烤箱(2)、安装在高温烤箱(2)内的高温区底板(13)、并排固定在高温区底板(13)上的接近开关安装支架(12)和感应片移动装置支架(14)、固定在接近开关安装支架(12)上的接近开关(3)、能够移动地贯穿设置在感应片移动装置支架(14)上的导杆(7)、安装在导杆(7)靠近接近开关(3)一端部的感应片(5)以及套装在导杆(7)上且位于感应片(5)和感应片移动装置支架(14)之间的弹簧(6)，所述接近开关(3)的中轴线和感应片(5)的中轴线始终保持在一条直线上，所述接近开关(3)端部还设有向高温烤箱(2)外部引出的接近开关耐温导线(1)；

所述常温操作机构包括固定在常温操作区域(23)的常温区底板(17)、固定在常温区底板(17)上的位移调节支架(18)以及贯穿安装在位移调节支架(18)上的千分尺(22)，所述导杆(7)与千分尺(22)之间连接有钢丝拉线(11)。

2.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述高温区底板(13)和常温区底板(17)的相对侧分别设有一拉线端固定装置支架(15、16)，所述钢丝拉线(11)的钢丝拉线端(9)穿过拉线端固定装置支架(15)与导杆(7)端部锡焊并由固定螺母(8)固定，该钢丝拉线(11)的另一端穿过拉线端固定装置支架(16)与轴承(20)固接，所述轴承(20)通过连接螺母和顶丝(21)固定在所述千分尺(22)端部。

3.按照权利要求2所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述钢丝拉线(11)位于两个拉线端固定装置支架(15、16)之间的部分包裹有拉线护层(19)，该拉线护层(19)两端分别设有一钢丝拉线护层前端(10)并分别嵌入在拉线端固定装置支架(15、16)内。

4.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述高温烤箱(2)温度量程为0～200℃。

5.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述千分尺(22)的量程为0～45mm的直线距离。

6.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述接近开关(3)外部形成有细螺纹，且该接近开关(3)通过两个锁紧螺栓(4)固定于接近开关安装支架(12)上。

7.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述感应片(5)靠近接近开关(3)的一端光滑平整，另一端形成有与导杆(7)连接的沉头螺纹孔，该感应片(5)的直径为

8.按照权利要求1所述的高温环境下接近开关测试装置，其特征在于：所述高温区底板(13)和常温区底板(17)上分别形成有多个导向槽，所述接近开关安装支架(12)、感应片移动装置支架(14)、两个拉线端固定装置支架(15、16)以及位移调节支架(18)分别对应地安装在高温区底板(13)或常温区底板(17)上的导向槽内并由螺栓固紧。