CN108061510B - 一种柔性无基体圆截面磁栅尺及其用途和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性无基体圆截面磁栅尺，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体，磁栅尺本体包括柔性磁性部和保护套，柔性磁性部的截面为圆形，柔性磁性部外侧覆盖有所述保护套，本发明解决了现有技术中磁栅尺只能进行直线测量，不能测量曲线的技术问题。

Description

一种柔性无基体圆截面磁栅尺及其用途和使用方法
技术领域
本发明涉及磁栅技术领域，尤其涉及一种柔性无基体圆截面磁栅尺及其用途和使用方法。
背景技术
磁栅是一种高精度位置检测装置，它由磁性标尺、拾磁磁头和检测电路组成。它是用拾磁原理工作的。首先，用录磁磁头将一定波长的方波或正弦信号录制在磁性标尺上，然后根据与磁性标尺相对位移的拾磁磁头所拾取的信号，对位移进行检测。磁尺可用于长度和角度测量，具有精度高、负责简单及安装调整方便等优点。
磁栅是于20世纪50年代中期研制成功的，用于测量滚齿机传动链误差，并用于齿轮单面啮合检查仪中。其后由于磁通响应式磁头的发展，磁栅也用于机床的定位反馈系统和长度测量工具，例如丝杠测量仪、电子高度尺等的测量系统中。
磁性标尺可分为两部分：磁性标尺基体和磁性膜。
磁性标尺的基体有非导磁性材料(如玻璃、不锈钢、铜及其他合金材料)制成。磁性膜用涂覆、化学沉积或电镀在磁性标尺基体上，且成薄膜状，通称磁性膜，磁性膜厚度为10～20um，均匀地分布在基体上。磁性膜上有录制好的磁波，波长一般为0.005、0.01、0.2、1mm等几种。为了提高磁性标尺的寿命，一般在磁性膜上均匀涂一层1～2um的耐磨塑料保护层。
按磁性标尺基体的形状，磁栅可分为实体型磁栅、带状磁栅、线状磁栅和会转型磁栅，前三种磁栅用于直线位移测量，后一种用于角度测量。
磁栅是一种新型的数字式传感器，成本较低且便于安装和使用。并且可以采用激光定位录磁，而不需要采用感光、腐蚀等工艺,因而精度较高,可达±0.01毫米/米，分辨率为1～5微米。
目前广泛使用的磁栅都是扁条型的，都带有基体材料，如磷青铜、不锈钢等，授权公告为CN103940332B的专利，基于霍尔磁敏元件阵列的磁栅位移传感器，该专利采用磁钢作为磁栅尺可以获得较强的磁场，这就说明该磁栅为刚性，不是柔性，只能进行直线测量，不能进行曲线测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性无基体圆截面磁栅尺及其用途和使用方法，解决了现有技术中的磁栅只能进行直线测量，不能测量曲线尤其是曲线管道深度的技术问题。
一种柔性无基体圆截面磁栅尺，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体，所述磁栅尺本体包括柔性磁性部和保护套，所述柔性磁性部的截面为圆形，所述柔性磁性部外侧覆盖有所述保护套，其中所述磁性部为橡胶磁体或者其他柔性磁体，所述保护套为硅橡胶套，或其他柔性非金属软保护层。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步地，所述磁性部的直径为1.0mm-10.0mm，所述保护套的厚度为0.1mm-2.0mm。
进一步地，所述磁栅尺本体的弯曲半径不小于20mm。
一种磁栅尺用途，所述磁栅尺本体用于模拟测量支气管内镜插入人体内气管和支气管的深度。
一种磁栅尺的使用方法，将磁栅读数头安装在管道的入口处，然后将磁栅尺从管道的入口进入，磁栅读数头检测磁栅尺进入的深度，所述管道为直线管道或者曲线管道。
本发明的有益效果：
本发明为一种柔性无基体圆截面磁栅尺，目前市场上所有的带型磁栅尺均带有基体材料，都只能测量直线位移，不能测量曲线位移，且一般都是安装在固定的机床表面，而且现有的带型磁栅尺只能进行2D弯曲，即X,Y方向的弯曲，本发明为圆截面，能够进行3D弯曲，即X,Y,Z方向弯曲，本发明可以进行柔性任意曲线管道范围内的深度测量，结构简单，且实用性高；而且本发明能够保证360°方向都是柔性的，并能够实现360°方向录磁，而且本发明在管道内还可以旋转也不影响数据，即不会丢失测量数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例1所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺的结构示意图；
图2为本发明具体实施例1所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺的剖视图；
图3为本发明具体实施例2所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺的剖视图；
图4为本发明具体实施例3所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺的剖视图；
图5为本发明具体实施例所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺的录磁后的磁性分段示意图；
附图标记：
1-磁栅尺本体；2-柔性磁性部；3-保护套。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1：
如图1、2所示，本发明所提供的一种柔性无基体圆截面磁栅尺，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体1，所述磁栅尺本体1包括柔性磁性部2和保护套3，所述柔性磁性部2的截面为圆形，所述柔性磁性部2外侧覆盖有所述保护套3；本发明没有基体，能够保证柔性，能够沿360°方向进行录磁；现有的磁栅一般基体都是金属材料，即使是柔性的基体(一般是不锈钢带)，也不能自360度方向都是柔性的，这样就不能进行360度录磁，这样弯曲的时候，可能会丢失信号，本发明在录磁时，需要在磁栅尺的一个位置，旋转磁栅尺进行360度的录磁，再移动W距离，反复此过程，完成录磁。
本发明的磁性部2为360度，因为磁性部是圆截面，才能够360度都是柔性的；
本发明的柔性磁性部可为橡胶磁体，由磁粉(SrO6、Fe2O3)、氯化聚乙烯(CPE)和其它添加剂(EBSO、DOP)组成，通过挤出、压延制造而成，这样磁体本身具有柔性，可以方便进行弯曲；本发明的柔性磁性部也可为其他柔性磁体。
其中，所述保护套2为硅橡胶套，这样能够提高本发明的柔软性，同时极好的耐磨耗性能。
其中，所述柔性磁性部2的直径为1.0mm，所述保护套的厚度为0.1mm，这样能够便于使用，即便于进行模拟实验。
其中，所述磁栅尺本体1的弯曲半径不小于20mm。
一种磁栅尺用途，所述磁栅尺本体1用于模拟测量支气管内镜插入人体内气管和支气管的深度。
一种磁栅尺的使用方法，将磁栅读数头安装在管道的入口处，将磁栅尺从管道的入口进入，磁栅读数头检测磁栅尺进入的深度，所述管道为直线管道或者曲线管道。
实施例2：
如图3所示，本发明所提供的一种柔性无基体圆截面磁栅尺，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体1，所述磁栅尺本体1包括柔性磁性部2和保护套3，所述柔性磁性部2的截面为圆形，所述柔性磁性部2外侧覆盖有所述保护套3；本发明没有基体，能够保证柔性，能够沿360°方向进行录磁；现有的磁栅一般基体都是金属材料，即使是柔性的基体(一般是不锈钢带)，也不能自360度方向都是柔性的，这样就不能进行360度录磁，这样弯曲的时候，可能会丢失信号。
本发明的磁性部2为360度，因为磁性部是圆截面，才能够360度都是柔性的；
本发明的柔性磁性部可为橡胶磁体，由磁粉(SrO6、Fe2O3)、氯化聚乙烯(CPE)和其它添加剂(EBSO、DOP)组成，通过挤出、压延制造而成，这样磁体本身具有柔性，可以方便进行弯曲；本发明的柔性磁性部也可为其他柔性磁体。
其中，所述保护套2为硅橡胶套，这样能够提高本发明的柔软性，同时极好的耐磨耗性能。
其中，所述磁性部2的直径为10.0mm，所述保护套的厚度为2.0mm，这样能够便于使用，即便于进行模拟实验。
其中，所述磁栅尺本体1的弯曲半径不小于20mm。
一种磁栅尺用途，所述磁栅尺本体1用于模拟测量支气管内镜插入人体内气管和支气管的深度。
一种磁栅尺的使用方法，将磁栅读数头安装在管道的入口处，将磁栅尺从管道的入口进入，磁栅读数头检测磁栅尺进入的深度，所述管道为直线管道或者曲线管道。
实施例3：
如图4所示，本发明所提供的一种柔性无基体圆截面磁栅尺，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体1，所述磁栅尺本体1包括柔性磁性部2和保护套3，所述柔性磁性部2的截面为圆形，所述柔性磁性部2外侧覆盖有所述保护套3；本发明没有基体，能够保证柔性，能够沿360°方向进行录磁；现有的磁栅一般基体都是金属材料，即使是柔性的基体(一般是不锈钢带)，也不能自360度方向都是柔性的，这样就不能进行360度录磁，这样弯曲的时候，可能会丢失信号。
本发明的磁性部2为360度，因为磁性部是圆截面，才能够360度都是柔性的；
本发明的柔性磁性部可为橡胶磁体，由磁粉(SrO6、Fe2O3)、氯化聚乙烯(CPE)和其它添加剂(EBSO、DOP)组成，通过挤出、压延制造而成，这样磁体本身具有柔性，可以方便进行弯曲；本发明的柔性磁性部也可为其他柔性磁体。
其中，所述保护套2为硅橡胶套，这样能够提高本发明的柔软性，同时极好的耐磨耗性能。
其中，所述磁性部2的直径为5.0mm，所述保护套的直径为1.0mm，这样能够便于使用，即便于进行模拟实验。
其中，所述磁栅尺本体1的弯曲半径不小于20mm。
一种磁栅尺用途，所述磁栅尺本体1用于模拟测量支气管内镜插入人体内气管和支气管的深度。
一种磁栅尺的使用方法，将磁栅读数头安装在管道的入口处，将磁栅尺从管道的入口进入，磁栅读数头检测磁栅尺进入的深度，所述管道为直线管道或者曲线管道。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种柔性无基体圆截面磁栅尺，其特征在于，包括沿360°方向录磁后的磁栅尺本体，所述磁栅尺本体包括柔性磁性部和保护套，所述柔性磁性部的截面为圆形，所述柔性磁性部外侧覆盖有所述保护套；
所述磁栅尺本体录磁时先旋转磁栅尺后进行360度的录磁，然后移动磁栅尺本体后再次旋转磁栅尺后进行360度的录磁，反复此过程，完成录磁。
2.根据权利要求1所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺，其特征在于，所述柔性磁性部的直径为1.0mm-10.0mm，所述保护套的厚度为0.1mm-2.0mm。
3.根据权利要求2所述的一种柔性无基体圆截面磁栅尺，其特征在于，所述磁栅尺本体的弯曲半径不小于20mm。
4.一种权利要求1-3任一所述的磁栅尺用途，其特征在于，所述磁栅尺本体用于模拟测量支气管内镜插入人体内气管和支气管的深度。
5.一种权利要求1-3任一所述的磁栅尺的使用方法，其特征在于，将磁栅读数头安装在管道的入口处，将磁栅尺从管道的入口进入，磁栅读数头检测磁栅尺进入的深度，所述管道为直线管道或者曲线管道。
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