CN107655648B - 一种常规吸合式传感器防护罩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种常规吸合式传感器防护罩装置，涉及到需要在水雾、油液及高温辐射等较为恶劣条件下振动监/检测过程中对常规非防水传感器进行液体及高温隔绝保护，降低测试环境对设备的严格要求。本发明专利所涉及设备包括：圆形防护罩体，上端盖，环形磁铁，隔磁体，手柄，磁座，O型密封圈，防水导管，连接螺栓，限位螺栓，涂层材料。所述磁座由铁磁性材料构成，并在与磁座垂直方向的中部夹持非磁性材料。磁座中心垂直方向设置有圆柱孔槽，中心孔内安装有可旋转的环形磁铁，环形磁铁上连接有手柄，环形磁铁中心装有圆形防护罩体，罩体下端有螺纹，连接到磁座底端，罩体上端连接防水导管，磁座下端嵌有O型密封圈。本发明装拆方便，适于推广。

Description

一种常规吸合式传感器防护罩装置

技术领域

本发明涉及一种常规吸合式传感器防护罩装置，特别涉及一种用于振动测试传感器的防护罩。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将感受的信息，按一定规律变化成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

目前，振动测试系统已广泛用于对重要的仪器设备振动状态的监测、检修过程中，而对振动信号进行采集的关键元器件就是传感器。传感器是一种高精度的测量装置，其测量的精度直接影响其数据采集的准确度，这种结果偏差会对后续研究分析产生较大的影响。在振动测试过程中，由于工作环境条件恶劣，传感器普遍会受到液体、污物、高温、磁场、冲击等因素的干扰，作为一种高精度元器件，传感器的测量精度会在这些外界因素的影响下产生一定偏差，影响其测量精确性，所以使用时需要增加额外的防护装置。

例如，在轧机振动测试过程中，传感器一般会被布置到轧机内部，长期会受到高温影响以及乳化液和大量水的冲刷，而且乳化液内含有大量的铁粉、油泥等杂质，所处的工作环境十分恶劣，这种恶劣的工作环境会对传感器的使用寿命和测量精度及准确度产生较大的影响，是一直困扰轧机振动测试人员的难题。

在实际的振动测试过程中，尚未有一种能够对传感器进行全方面保护的装置，目前常用的方法仅仅是通过对传感器本体结构进行密封性改进以及采用密封材料对传感器线路连接处进行密封保护，但效果有限，并且不会降低水流冲击、高温、电磁场等因素对传感器测量准确度的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对目前振动测试中，恶劣工作环境因素影响传感器测量准确度的问题，为克服上述缺陷，本发明提供了一种新型常规吸合式传感器防护罩，安装于传感器外部，用于保护传感器，通过合理设计其结构，阻挡污物和液体等进入防护罩损害传感器，同时使传感器避免受到外界温度场、电磁场等的影响，延长传感器使用寿命，保证测量的精度和准确度，适于推广。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种常规吸合式传感器防护罩，包括磁座，还包括圆形防护罩体、上端盖、环形磁铁、隔磁体、第一O型密封圈、第二O型密封圈、第三O型密封圈、防水导管、手柄，所述磁座为铁磁性材料制成，所述隔磁体为非磁性材料制成，隔磁体设置在磁座中部且与磁座垂直设置，所述磁座端面中心的垂直方向设置有通透的中心孔，所述中心孔内安装有环形磁铁，所述环形磁铁上连接有手柄，所述环形磁铁中心安装有圆形防护罩体，罩体下端连接磁座，上端连接防水导管，所述第一O型密封圈、第二O型密封圈嵌于磁座下表面，所述防水导管与圆形防护罩体螺纹连接，螺纹连接处装有第三O型密封圈，通过拧紧防水导管压紧第三O型密封圈阻挡污物和液体等进入防护罩内。

进一步的，所述磁座的铁磁性材料部分的总体积远大于隔磁体的非磁性材料部分的总体积，磁座与隔磁体通过焊接构成一体。磁座外表面涂有防锈材料，增加磁座材料的抗氧化性，防止磁座的锈蚀。

进一步的，所述环形磁铁采用永磁材料制成，具体为钴镍钴系永磁合金、铁镍钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料或复合永磁材料中的一种，优选铝镍钴。磁铁磁场方向垂直于中心孔的轴线分布，当环形磁铁的磁场方向对应于铁磁性材料部分时，磁座将被磁化产生较大磁性吸合力，当环形磁铁的磁场方向对应于非磁性材料部分时，环形磁铁的磁场将被隔断，磁力逐渐减弱。

进一步的，所述手柄焊接于环形磁铁上。具体用于：当需要将该装置吸附于被测构件表面时，通过手柄将环形磁铁磁场调整到铁磁性材料部分，当需要将该装置拆除时，通过手柄将环形磁铁磁场调整到非磁性材料部分，并将限位螺栓安装到左侧限位螺栓孔位置，确保手柄不会向右侧移动，使得磁座被磁化，产生磁吸力，吸附不必要的含铁物体。

进一步的，圆形罩体的直径大于被防护的传感器的横向直径，圆形罩体的直径与磁座中心孔直径相同，罩体下端有用于将圆形罩体装配于磁座上的外螺纹，外螺纹用于将圆形罩体装配于磁座上，并且保证罩体底端和磁座下表面平行，圆形罩体上端盖有通孔，通孔内设有用于连接防水导管的内螺纹。

进一步的，所述圆形防护罩体及上端盖均采用铝合金材料制成，圆形防护罩体内壁和外壁涂有隔热、防电磁辐射的材料，使常规传感器在较高温和电磁干扰的条件下，也能正常使用。

进一步的，所述防水导管为不锈钢材料制成，呈L形，用于通入传感器连接线，其导线通入端涂有防水胶，阻挡污物和液体等通过导线进入防护罩内，防水导管与圆形罩体连接部分上端呈上粗下细的圆台形，连接部分的下端直径与防水导管一致且设有外螺纹。

进一步的，所述防护罩装置还包括限位螺栓，所述限位螺栓设置于手柄移动侧，通过上端盖的限位螺栓孔紧固在磁座上，用于限制手柄移动位置，防止由于不同测设环境中产生的振动、冲击等对环形磁铁位置产生影响，改变磁座的磁吸力而造成防护罩脱离等事故。

进一步的，所述第一O型密封圈、第二O型密封圈均为硅橡胶或丁腈橡胶材料制成，第一O型密封圈直径大于磁座中心孔，第二O型密封圈直径大于第一O型密封圈，该双层密封圈的结构用于保证外部的污物和液体等不会从防护罩下端进入防护罩内。

本发明实施例技术方案与现有技术相比有如下优点：

1、结构新颖、装拆方便、安全可靠，利用磁力进行固定传感器防护罩的位置，不再用螺栓固定防护罩的位置。

2、密封性好，可有效阻挡污物和液体等接近传感器，同时，通过在罩体内外涂装防护层，可以隔热及避免电磁辐射，以此减少污物、液体、高温、辐射、冲击等因素所造成的测量误差，适于推广。

附图说明

图1为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备的立体示意图；

图2为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备的爆炸图；

图3为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备的正视图；

图4为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备的仰视图；

图5为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备的侧视图；

图6为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备仰视图的A-A剖面线位置示意图；

图7为图6中A-A的剖面图；

图8为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备内环形磁铁的磁场方向视图；

图9为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备内磁性表座装置的爆炸图；

图10为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备圆形防护罩和防水导管立体示意图；

图11为本发明常规吸合式传感器防护罩装置设备圆形防护罩内壁和外壁涂层耐高温和防电磁辐射材料示意图。

附图标记说明：

1、防水导管；

2、圆形防护罩体；

3、上端盖；

4、连接螺栓；

5、磁座；

6、手柄；

7、环形磁铁；

8、限位螺栓；

9、第二O型密封圈；

10、第一O型密封圈；

11、隔磁体；

12、第三O型密封圈；

13、传感器；

14、磁座；

15、涂层材料。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1至图7所示，在本实施例中，磁座5主要由铁磁性材料构成，并在与磁座5垂直方向的中部夹持非磁性材料，即隔磁体11，磁座5端面中心垂直方向设置有中心孔，中心孔穿透磁座的上端盖3，中心孔内安装有可旋转的环形磁铁7，环形磁铁7上连接有手柄6，通过旋转手柄6可以在水平方向调整环形磁铁7的磁场，环形磁铁7中心装有圆形防护罩体2，罩体内放置需要被保护的传感器13，罩体下端连接于磁座，上端连接防水导管1，防水导管1和圆形防护罩体2之间有第第三O型密封圈12，上端盖3用连接螺栓4装配于磁座5上端面，并在有手柄端设有限位螺栓孔，用于装配限位螺栓8，第一O型密封圈10、第二O型密封圈9嵌于磁座5下表面，用于阻挡污物和液体等接近传感器。

如图2、图9所示，中心孔内设置有可旋转的环形磁铁7，磁铁磁场方向垂直于中心孔的轴线分布，当环形磁铁7的磁场方向对应于铁磁性材料部分时，磁座5将被磁化产生较大磁力，当环形磁铁7的磁场方向对应于非磁性材料部分时，环形磁铁7的磁场将被隔断，磁力逐渐减弱，环形磁铁7采用永磁材料，其具体材料包括钴镍钴系永磁合金、铁镍钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料或复合永磁材料的任意一种，优选铝镍钴。

如图3所示，在该发明装置用于测试工作时，限位螺栓8设置于手柄6移动侧，通过上端盖3的限位螺栓孔紧固在磁座5上，用于限制手柄6移动位置，防止由于不同测设环境中产生的振动、冲击等对环形磁铁位置产生影响，改变磁座的磁吸力而造成防护罩脱离等事故；在该发明装置不用于测试工作时，将手柄6转到磁座5的左侧，并将限位螺栓8设置与手柄6一侧即磁性表座的左侧，通过上端盖3的限位螺栓孔紧固在磁座5上，用于限制手柄6移动位置，确保手柄不会向右侧移动，造成磁座磁吸力增大，吸附不必要的含铁物体。

如磁性表座的手柄位置状态如图3所示，则表示磁座开始具有磁吸力，磁座可吸附于工作平台，如将手柄转动到左边极限位置时，则表示磁座失去磁吸力，磁座无法吸附于铁磁性物体表面。

如图4、图6所示，第一O型密封圈10、第二O型密封圈9用硅橡胶或丁腈橡胶材料制作，嵌于磁座下表面，第一O型密封圈10直径大于磁座中心孔，第二O型密封圈9直径大于第一O型密封圈10，该双层密封圈的结构用于保证外部的污物和液体等不会从防护罩下端进入防护罩内。O型密封圈与磁座下表面的槽体用胶水粘合。

如图7所示的图6中A-A的剖面图，图中圆形防护罩体2用于罩在传感器外保护传感器13，圆形防护罩体2的直径略大于传感器体积的横向直径，并与磁座中心孔直径相同，罩体下端有外螺纹，用于将圆形防护罩体2装配于磁座5上，并且保证圆形防护罩体2底端和磁座5下表面平行。

如图7所示的图6中A-A的剖面图，传感器数据线从圆形防护罩上端的防水导管1中引出，注意数据线需在防护罩内部留有余量，为防止液体沿着传感器数据线进入防护罩内，对传感器造成损害，需在其数据线通入端涂防水胶，阻挡污物和液体等通过导线进入防护罩内。

如图8所示的常规吸合式传感器防护罩装置设备内环形磁铁的磁场方向视图，环形磁铁7的磁场方向垂直于中心孔的轴线方向分布，在环形磁铁7的制造过程中可以人为的控制其磁场方向，使其磁场方向位于径向方向。磁座的材料组成中，铁磁性材料部分的总体积远大于非磁性材料部分11，两部分通过焊接构成一体。磁座外表面涂有防锈材料，增加磁座材料的抗氧化性。

当环形磁铁的磁场方向对应于铁磁性材料部分时，磁座将被磁化产生较大磁性吸合力，当环形磁铁的磁场方向对应于非磁性材料部分时，环形磁铁的磁场将被隔断，磁力逐渐减弱。

如图9所示的磁性表座的爆炸图，磁座5中心垂直方向设置有中心孔；中心孔穿透磁座5的上端面；中心孔内设置有可旋转的环形磁铁7；上端盖3对称设置四个装配孔，用螺栓装配于磁座上端面，并在靠近有手柄端设有限位螺栓孔，用于装配限位螺栓8。

如图10所示的常规吸合式传感器防护罩装置圆形防护罩和防水导管立体示意图，图中圆形防护罩体2采用聚轻质防锈材料，例如铝合金材质，性价比高。防水导管1为不锈钢材料制作，呈L形，用于通入传感器连接线，其导线通入端涂有防水胶，阻挡污物和液体等通过导线进入防护罩内，防水导管1与圆形防护罩体2连接部分上端呈圆台形，上边较粗下边较细，其下端直径与防水导管1一致且设有外螺纹。

如图11所示的常规吸合式传感器防护罩装置设备圆形防护罩内壁和外壁涂层示意图，罩体内壁和外壁涂有隔热、防电磁辐射的材料，使常规传感器在较高温和电磁干扰的条件下，也能正常使用。

使用本发明的防护罩装置，传感器磁性表座可以将防护罩吸附在工作平台表面，使进行振动测试的传感器不受外界液体、污物、温度场、电磁场等的影响,其具体使用方法为:

步骤S1，将传感器安装到测试对象表面，将防护罩手柄从左侧转动到右侧，从而带动环形磁铁转动，使磁座磁化，产生吸力；

步骤S2，将限位螺栓安装到右侧限位螺栓孔位置，保证手柄不会向左侧移动；

步骤S3，将限位螺栓拆除，将手柄从右侧旋转到左侧，使环形磁铁两级对应磁座的隔磁材料部分，使磁座失去吸力，移除传感器防护罩。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种常规吸合式传感器防护罩装置，包括磁座，其特征在于，所述常规吸合式传感器防护罩装置还包括圆形防护罩体、上端盖、环形磁铁、隔磁体、第一O型密封圈、第二O型密封圈、第三O型密封圈、防水导管、手柄，所述磁座为铁磁性材料制成，所述隔磁体为非磁性材料制成，隔磁体设置在磁座中部且与磁座垂直设置，所述磁座端面中心的垂直方向设置有通透的中心孔，所述中心孔内安装有环形磁铁，所述环形磁铁上连接有手柄，所述环形磁铁中心安装有圆形防护罩体，圆形防护罩体下端连接磁座，上端连接防水导管，所述第一O型密封圈、第二O型密封圈嵌于磁座下表面，所述防水导管与圆形防护罩体螺纹连接，螺纹连接处装有第三O型密封圈。

2.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述磁座的铁磁性材料部分的总体积远大于隔磁体的非磁性材料部分的总体积，磁座与隔磁体通过焊接构成一体。

3.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述环形磁铁采用永磁材料制成，具体为钴镍钴系永磁合金、铁镍钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料或复合永磁材料中的一种。

4.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述手柄焊接于环形磁铁上。

5.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，圆形防护罩体的直径大于被防护的传感器的横向直径，圆形防护罩体的直径与磁座中心孔直径相同，圆形防护罩体下端有用于将圆形防护罩体装配于磁座上的外螺纹，圆形防护罩体上端盖有通孔，通孔内设有用于连接防水导管的内螺纹。

6.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述圆形防护罩体及上端盖均采用铝合金材料制成，圆形防护罩体内壁和外壁涂有隔热、防电磁辐射的材料。

7.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述防水导管为不锈钢材料制成，呈L形，防水导管的导线通入端涂有防水胶，防水导管与圆形防护罩体连接部分上端呈上粗下细的圆台形，连接部分的下端直径与防水导管一致且设有外螺纹。

8.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述防护罩装置还包括限位螺栓，所述限位螺栓设置于手柄移动侧，通过上端盖的限位螺栓孔紧固在磁座上。

9.如权利要求1所述的常规吸合式传感器防护罩装置，其特征在于，所述第一O型密封圈、第二O型密封圈均为硅橡胶或丁腈橡胶材料制成，第一O型密封圈直径大于磁座中心孔，第二O型密封圈直径大于第一O型密封圈。