CN106441063A - 一种位移传感器及其压力锅 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种位移传感器，包括：传感器壳体、依序设于传感器壳体内的顶杆组件、线圈架组件、弹性件与调节轴套组件，调节轴套组件与传感器壳体螺纹连接，线圈架组件与调节轴套组件卡合连接并通过调节轴套组件的调节活动设于传感器壳体内，顶杆组件的一端穿设于线圈架组件内并通过弹性件与调节轴套组件连接。本发明还公开一种压力锅，包括上述位移传感器、外锅与内锅，内锅安装在外锅内，位移传感器安装在位外锅的底部。本发明的位移传感器具有安装调试简便、耐高温、成本低精度高的特点，适用于目前电压力锅的相关压力检测上的应用。

Description

一种位移传感器及其压力锅

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种位移传感器及其压力锅。

背景技术

随着社会的进步，人们对美味及营养的追求更加科学。为满足人们对美食及营养的追求。就要提高电压力锅烹饪的控制水平。目前的大部分的电压锅，都具备温度与时间的控制。但要精确控制好烹饪温度-时间-压力的最佳状态。就需要一款精确测量电压力锅锅内压力的传感器。

传统的方式是采用将压力传感器直接探测锅内的压力，其存在锅内的油脂和食物细小颗粒污染传感器或者堵塞压力传感器气孔问题，因此就需要加一个过滤器，这就存在增加成本及清洗过滤器的问题，而且还存在锅内压力与传感器密封的问题。另外目前有些电压锅是通过折算锅内温度来计算压力的，但由于影响因素太多，因此不能精确测量。因此，如何提供一种新型的位移传感器用于精确测量压力锅内压力使本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种位移传感器及其压力锅，可以精确测量压力锅内的压力，保证压力锅内处于最佳的烹饪状态。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种位移传感器，包括：传感器壳体、依序设于所述传感器壳体内的顶杆组件、线圈架组件、弹性件与调节轴套组件，所述调节轴套组件与所述传感器壳体螺纹连接，所述线圈架组件与所述调节轴套组件卡合连接并通过所述调节轴套组件的调节活动设于所述传感器壳体内，所述顶杆组件的一端穿设于所述线圈架组件内并通过所述弹性件与所述调节轴套组件连接。

作为本发明一种优选的方案，所述线圈架组件包括：线圈支架、安装在所 述线圈支架上的连接端子与卷绕线圈，所述线圈支架靠近所述调节轴套组件的一端设有定位卡块，另一端设有与所述传感器壳体安装配合的定位凸块。

作为本发明一种优选的方案，所述调节轴套组件包括调节轴套与调节螺钉，所述调节轴套上开设有螺纹通孔，所述调节螺钉与所述螺纹通孔螺纹连接。

作为本发明一种优选的方案，所述调节轴套一端设有调节转块，另一端开设有与所述定位卡块相互卡合的定位卡槽，所述调节转块与所述定位卡槽之间设有外螺纹，所述调节轴套通过所述外螺纹与所述传感器壳体螺合。

作为本发明一种优选的方案，所述顶杆组件包括顶杆与磁芯，所述顶杆穿设于所述线圈支架内并与所述弹性件抵接，所述磁芯套接在所述顶杆穿设于所述线圈支架内的一端上。

作为本发明一种优选的方案，所述线圈架组件还包括阻尼调节螺钉，所述阻尼调节螺钉安装在所述线圈支架上，所述卷绕线圈围绕所述阻尼调节螺钉缠绕在所述线圈支架上。

作为本发明一种优选的方案，所述线圈支架安装所述卷绕线圈的一端呈凸轮状，另一端开设有安装所述连接端子的端子安放槽。

作为本发明一种优选的方案，所述传感器壳体内沿所述线圈架组件安装方向上开设有安装定位槽，沿所述线圈架组件滑动方向上开设有滑动导槽，所述安装定位槽与所述滑动导槽相互贯通且均与所述定位凸块对应配合。

作为本发明一种优选的方案，所述传感器壳体靠近所述顶杆组件的一端设有定位扣。

一种压力锅，包括上述特征的位移传感器，所述压力锅还包括外锅与内锅，所述内锅安装在所述外锅内，所述位移传感器安装在所述位外锅的底部。

本发明通过调节轴套组件与线圈架组件相互卡合安装，使得可以通过调节螺钉对线圈架组件的位置进行调节，从而对顶杆组件的位置进行调节，使得位移传感器的探测精度高。而且本发明的位移传感器具有安装调试简便、耐高温、成本低精度高的特点，适用于目前电压力锅的相关压力检测上的应用。

附图说明

图1为本发明一实施例的压力锅的结构图；

图2为图1中的压力锅的位移传感器的结构分解图；

图3为图2中传感器壳体与调节轴套的装配图；

图4为图1中的压力锅的位移传感器的剖视图；

图5为图2中的位移传感器的线圈架组件的结构图；

图6为图2中的位移传感器的线圈架组件另一视角的结构图；

图7为图1中的压力锅的位移传感器的安装完成后的剖视图；

图8为压力锅位移与压力关系图；

图9为位移传感器的频率与位移的关系。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为为本发明一实施例的压力锅10的结构图。

一种压力锅10，包括位移传感器20、外锅30与内锅40，内锅40安装在外锅30内，位移传感器20安装在位外锅30的底部。

如图2所示，一种位移传感器20，包括：传感器壳体100、依序设于传感器壳体100内的顶杆组件200、线圈架组件300、弹性件400与调节轴套组件500，调节轴套组件500与传感器壳体100螺纹连接，线圈架组件300与调节轴套组 件500卡合连接并通过调节轴套组件500的调节活动设于传感器壳体100内，顶杆组件200的一端穿设于线圈架组件300内并通过弹性件400与调节轴套组件500连接。在本发明一实施例中，弹性件400为弹簧。

结合图3与图4所示，传感器壳体100内沿线圈架组件300安装方向上开设有安装定位槽110，沿线圈架组件300滑动方向上开设有滑动导槽120，安装定位槽110与滑动导槽120相互贯，传感器壳体100靠近顶杆组件200的一端设有定位扣130。

在本发明一实施例中，定位扣130设有三个，通过定位扣130可以将位移传感器20安装在压力锅10的底部或者侧面。

结合图2、图4与图5所示，顶杆组件200包括顶杆210与磁芯220；线圈架组件包括300：线圈支架310、安装在线圈支架310上的连接端子320与卷绕线圈330，线圈支架310靠近调节轴套组件500的一端设有定位卡块311，另一端设有与传感器壳体100安装配合的定位凸块312。

进一步的，顶杆210穿设于线圈支架310内并与弹性件400抵接，磁芯220套接在顶杆210穿设于线圈支架310内的一端上，定位凸块312均与安装定位槽110及滑动导槽120对应配合。

在本实施例中，线圈架组件300还包括阻尼调节螺钉340，阻尼调节螺钉340安装在线圈支架310上，卷绕线圈330围绕阻尼调节螺钉340缠绕在线圈支架310上。

如图5所示，进一步的，线圈支架310安装卷绕线圈330的一端呈凸轮状，另一端开设有安装连接端子320的端子安放槽313。

要说明的是，为了避免位移传感器20用于压力锅10时，压力锅10上的铁材料对位移传感器20的输出信号的干扰，线圈架组件300采用防干扰设计，线圈支架310安装卷绕线圈330的一端设计呈凸轮状，卷绕线圈330为漆包线线圈，阻尼调节螺钉340采用与压力锅10同种材料制成，当阻尼调节螺钉340安装进线圈支架310上对应的位置处时，由于阻尼调节螺钉340在卷绕线圈330内且其为与压力锅10同种材料制成，相当于加入一铁件作为恒定影响源，使得压力锅10对位移传感器20的影响减弱。而且通过调节阻尼调节螺钉340的位 置还可以位移传感器20的初始信号，从而提高位移传感器20的精度，降低制成难度与成本。

在本发明一实施例中，连接端子320设有两个，对应的端子安放槽313设有两个，连接端子320安装在端子安放槽313上的一端设有倒扣结构321，通过设置倒扣结构321可以保证连接端子320安装在端子安放槽313内的插拔力。

进一步的，连接端子320开设有固定孔322，相对应的，端子安放槽313上开设有与固定孔322相对应的端子定位孔314。当需要增加连接端子320的插拔力时，通过在固定孔322与端子定位孔314处注入胶水或锡水，从而使连接端子320固定安装在端子安放槽313上，由此增加连接端子320的插拔力。

在本发明一实施例中，连接端子320上还设有线圈固定端323，卷绕线圈330为漆包线线圈，卷绕线圈330按一定的圈数缠绕到线圈支架310上并将线头固定在线圈固定端323上，使线圈架组件300结构更加紧凑。

如图6所示，线圈架组件300还包括附加阻抗件350，线圈支架310缠绕卷绕线圈330的一端上开设有阻抗件安放孔315，附加阻抗件350安装在阻抗件安放孔315内。当位移传感器20安装在压力锅10上进行压力检测时，压力锅10上的铁材料会干扰位移传感器20的输出信号，当对输出信号的干扰较大时，通过安装附加阻抗件350可以降低压力锅10上的铁材料的干扰作用，从而保证位移传感器20能正常运行。附加阻抗件350为抗磁性材料铁、镍或锌制成的阻抗件。

结合图2与图3所示，调节轴套组件500包括调节轴套510与调节螺钉520，调节轴套510上开设有螺纹通孔511，调节螺钉520与螺纹通孔511螺纹连接。

进一步的，调节轴套510一端设有调节转块512，另一端开设有与定位卡块311相互卡合的定位卡槽513，调节转块512与定位卡槽513之间设有外螺纹，调节轴套510通过外螺纹与传感器壳体100螺合。

在本实施例中，顶杆210、线圈支架310、传感器壳体100、调节轴套组件500均为耐高温防火材料制成，磁芯220与卷绕线圈330也为耐高温抗干扰材料制成，整个产品部件上，结构简单，体积小，适用性强。

结合图2-图7所示，以下是本发明的位移传感器20的连接装配方式：

首先将调节轴套510设有定位卡槽513的一端安装在传感器壳体100内，通过外螺纹与传感器壳体100螺合。调节转块512设计成六边形，通过旋转调节转块512可以对调节轴套510的位置进行调节。

将顶杆组件200安装入线圈架组件300内后，将线圈架组件300装入传感器壳体100内。安装的同时，线圈支架310上的定位凸块312与传感器壳体100内的安装定位槽110配合，从而起到定位的作用，使线圈支架310能快速且精确安装入传感器壳体100内并与滑动导槽120相互配合。此时，线圈支架310通过定位卡块311与调节轴套510的定位卡槽513卡合连接，从而使线圈支架310与调节轴套510固定成一体。

完成上述装配连接后，通过调节调节转块512，使线圈支架310沿着传感器壳体100上的滑动导槽120进行移动，从而使线圈支架310能准确调整至指定位置。调整完成后，将弹性件400安装入调节轴套510内，并通过调节螺钉520进行固定，使弹性件400能可靠的定位与顶杆组件200连接并保证顶杆210具有可靠的回弹力与作用力。

当位移传感器20安装在压力锅10底部或侧面时，顶杆210需要顶住压力锅10的位移部分从而进行压力探测，而顶杆210的接触面与压力锅10安装接触时存在一定的差值，使得位移传感器20不能精确探测。为了弥补此差值，让位移传感器20能够比较准确的调零，可以通过旋转调节转块512对调节轴套510的位置进行调节，从而调节线圈支架310的位置，使得顶杆210处于正确初始位置。调节完成后通过耐高温胶水进行固定即可，而且结构简单容易操作，实现成本较低。

又因为不同的电压锅内锅的位移总存在或多或少的位移微小差异，为提高传感器测量精度，本发明专门设置位移微小差异补偿调节，即通过调节调节螺钉520的位置从而对顶杆210的阻尼进行控制，完成调节后通过加入耐高温胶水进行固定即可。又因为阻尼调节与位移传感器20的调零位调节位于同一方向与同一位置，因此只要一次调节和加胶就可以调整好位移传感器20，既能降低劳动成本又能提高生产效率。

请再次参阅图1，一种压力锅10，包括上述特征的的位移传感器20，压力 锅10还包括外锅30与内锅40，内锅40安装在外锅30内，位移传感器20安装在位外锅30的底部。

请工作原理为，位移传感器20安装在压力锅10的位移探测部位，然后进行零点调节以及加负荷进行差异调节并封胶。当压力锅10工作时压力便产生变化，压力锅10内的压力一般为80KPa左右，当压力变化就会使内锅40位移，其位移量一般为3mm左右。经过数据分析及测量其内锅位移的数据与压力锅的压力成的线性关系，具体参照图8。

因此，当压力锅10的内锅发生位移时，就会使顶杆210移动，从而使顶杆210上的磁芯220与卷绕线圈330的位置发生变化，而磁芯220与卷绕线圈330的位移变化则会输出不同的信号，通过对应的电路原理图转换并放大为频率信号，位移传感器20的频率与位移的关系如图9所示。

此时压力锅10的主控板收到位移传感器20信号后，通过对信号的处理及对比便能探测其压力了。

以上位移，压力，输出信号均为线性比例关系，又由于位移传感器20的频率精度可至±0.01KHz,因此通过换算可知0.01KHz为0.01mm,即该位移传感器20可精确至0.01mm,在通过换算可知0.01mm对应0.4Kpa，因此该位移传感器20可控制的理论压力精度为0.4Kpa即0.5级精度，完全满足电压锅压力探测需求。

综上所述，本发明的位移传感器20具有安装调试简便、耐高温、成本低精度高的特点，适用于目前电压力锅的相关压力检测上的应用。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种位移传感器，其特征在于，包括：传感器壳体、依序设于所述传感器壳体内的顶杆组件、线圈架组件、弹性件与调节轴套组件，所述调节轴套组件与所述传感器壳体螺纹连接，所述线圈架组件与所述调节轴套组件卡合连接并通过所述调节轴套组件的调节活动设于所述传感器壳体内，所述顶杆组件的一端穿设于所述线圈架组件内并通过所述弹性件与所述调节轴套组件连接。

2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述线圈架组件包括：线圈支架、安装在所述线圈支架上的连接端子与卷绕线圈，所述线圈支架靠近所述调节轴套组件的一端设有定位卡块，另一端设有与所述传感器壳体安装配合的定位凸块。

3.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述调节轴套组件包括调节轴套与调节螺钉，所述调节轴套上开设有螺纹通孔，所述调节螺钉与所述螺纹通孔螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的位移传感器，其特征在于，所述调节轴套一端设有调节转块，另一端开设有与所述定位卡块相互卡合的定位卡槽，所述调节转块与所述定位卡槽之间设有外螺纹，所述调节轴套通过所述外螺纹与所述传感器壳体螺合。

5.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述顶杆组件包括顶杆与磁芯，所述顶杆穿设于所述线圈支架内并与所述弹性件抵接，所述磁芯套接在所述顶杆穿设于所述线圈支架内的一端上。

6.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述线圈架组件还包括阻尼调节螺钉，所述阻尼调节螺钉安装在所述线圈支架上，所述卷绕线圈围绕所述阻尼调节螺钉缠绕在所述线圈支架上。

7.根据权利要求6所述的位移传感器，其特征在于，所述线圈支架安装所述卷绕线圈的一端呈凸轮状，另一端开设有安装所述连接端子的端子安放槽。

8.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述传感器壳体内沿所述线圈架组件安装方向上开设有安装定位槽，沿所述线圈架组件滑动方向上开设有滑动导槽，所述安装定位槽与所述滑动导槽相互贯通且均与所述定位凸块对应配合。

9.根据权利要求8所述的位移传感器，其特征在于，所述传感器壳体靠近所述顶杆组件的一端设有定位扣。

10.一种压力锅，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的位移传感器，所述压力锅还包括外锅与内锅，所述内锅安装在所述外锅内，所述位移传感器安装在所述位外锅的底部。