CN112665498A - 一种深海压力补偿器用位移传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种深海压力补偿器用位移传感器，包括：电子仓、导杆、线路板及磁铁组件；所述电子仓位于所述导杆上端，且所述电子仓底部与所述导杆顶部固定连接；所述线路板位于所述导杆内部；所述磁铁组件套接在所述导杆上，并沿着所述导杆上下滑动；所述导杆为高压软管；所述线路板为柔性线路板。本发明将传感器的主体部分硬性导杆改为柔性软管,内部硬板线路设计为柔性线路板，有效解决了由于活塞不直线运动带来的磁铁组件与导杆之间卡死，无法准确传输位置信号的问题。

Description

一种深海压力补偿器用位移传感器
技术领域
本发明涉及一种工业自动化仪表，特别是涉及一种深海潜器液压补偿器的液位监测。
背景技术
随着科技的发展，对深海的科考资源勘探开发利用越来越重视，深海潜器是进入深海的重要装备，液压系统是深海潜器的主要驱动控制系统，其用于驱动各种液压机械，如机械手、浮力和纵倾调节，应急液压切割等。为了提高深海潜器液压系统的安全性和可靠性，通常采取压力补偿器装置，目的是为了均衡液压系统内部压力和深海海水压力，防止海水进入液压系统。
请参阅图1，现有技术的深海压力补偿器和位移传感器系统包括压力补偿器1、电子仓2、导杆3、线路板4及磁铁组件5；
压力补偿器1通过弹性元件推动活塞来感应海水压力，磁铁组件5上设有一横向连接杆501，连接杆501另一端固定在压力补偿器1上，磁铁组件5为圆环形；导杆3内设有线路板4，线路板4包括电阻和磁簧开关组成的分压电路，当磁铁组件5沿一垂直导杆3上下移动时，活塞位置变化与电阻的线性变化相对应。导杆3采用TC4钛合金管，底端封口，且导杆3的底端与压力补偿器1固定连接。导杆3的顶端焊接有电子仓2，电子仓顶端连接水密插头，线路板的电信号通过水密插头输入压力补偿器1。
这种结构存在以下缺陷：弹性元件无法做导向直线运动，会导致位移传感器的磁铁组件5与导杆3之间卡死，无法准确传输位置信号，严重的可能导致压力补偿器1失效，进而海水进入液压系统，导致整个液压系统的损坏。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种深海压力补偿器用位移传感器，用于解决现有技术中弹性元件无法做导向直线运动，导致位移传感器的磁铁组件5与导杆3之间卡死，无法准确传输位置信号的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种深海压力补偿器用位移传感器，包括：电子仓、导杆、线路板及磁铁组件；
所述电子仓位于所述导杆上端，且所述电子仓底部与所述导杆顶部固定连接；
所述线路板位于所述导杆内部；
所述磁铁组件套接在所述导杆上，并沿着所述导杆上下移动；
所述导杆为高压软管；所述线路板为柔性线路板。
于本发明的一实施例中，所述电子仓一侧设有支架，用于将所述深海压力补偿器用位移传感器固定在压力补偿器上。
于本发明的一实施例中，所述电子仓顶端设有水密插头，用于将所述线路板的电信号传递到控制室的变送器上。
于本发明的一实施例中，所述导杆顶端设有第一封口，所述导杆底端设有第二封口；所述电子仓与所述第一封口一体扣押成型。
于本发明的一实施例中，所述磁铁组件上设有连接杆，所述磁铁组件通过所述连接杆与压力补偿器固定连接。
于本发明的一实施例中，所述磁铁组件的形状为圆环形。
于本发明的一实施例中，所述线路板包括第一引线、第二引线、第三引线、多个电阻及多个TMR磁电阻；
相邻两个所述TMR磁电阻的输出端之间连接一个电阻，第一个所述电阻的一端还与所述第一引线连接，每个所述TMR磁电阻的接地端与所述第二引线连接，电源端与所述第三引线连接。
如上所述，本发明的完整的一种深海压力补偿器用位移传感器，具有以下有益效果：本发明将传感器的主体部分硬性导杆改为柔性软管,内部硬板线路设计为柔性线路板，有效解决了由于活塞不直线运动带来的磁铁组件与导杆之间卡死，无法准确传输位置信号的问题。
附图说明
图1显示为本发明现有技术的结构示意图。
图2显示为本发明的结构示意图。
图3显示为本发明现有技术的线路板连接示意图。
图4显示为本发明的线路板连接示意图。
元件标号说明
1-压力补偿器；2-电子仓；3-导杆；4-线路板；5-磁铁组件；
201-支架；301-第一封口；302-第二封口；401-第一引线；402-第二引线；
403-第三引线；501连接杆。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图2，本发明提供一种深海压力补偿器用位移传感器，包括：电子仓2、导杆3、线路板4及磁铁组件5；
所述电子仓2位于所述导杆3上端，且所述电子仓2底部与所述导杆3顶部固定连接；
所述电子仓2一侧设有支架201，用于将所述深海压力补偿器用位移传感器固定在压力补偿器1上。
所述电子仓2顶端设有水密插头，用于将所述线路板4的电信号传递到压力补偿器1上。
所述导杆3为高压软管，软管长度根据位移距离来确定；所述导杆3顶端设有第一封口301，所述导杆3底端设有第二封口302；所述电子仓2与所述第一封口301一体扣押成型，第二封口302扣押封口前将线路板4放于软管内。
本发明的使用环境为深海，即水深在2000～4000米左右的海域，位移传感器在此深度的耐压为20～50Mpa。
本实施例的导杆3外径为13.7mm，耐外压为50Mpa，符合耐压要求；此外，本实施例的导杆3弯曲半径为150mm，完全适应活塞偏移最大尺寸。
请参阅图2，所述线路板4位于所述导杆3内部，所述线路板4为柔性线路板。
请参阅图3，现有位移传感器的感应元件为磁簧开关，磁簧开关的一对触点封装在玻璃管内，触点的机械寿命为200万次，且每个开关均有灵敏度区分。如果将磁簧开关用在柔性线路板上，由于软管的横向位移会导致玻璃管破裂，造成位移传感器失效，由此，本发明将感应元件改为TMR磁电阻。
本实施例中的TMR磁电阻芯片采用TMR1340，TMR1340为封装形式，体积小，且无机械触点，电气寿命更长，大大增加了液压系统的补偿器的可靠性，为液压系统的正常运行起到至关重要的作用。
请参阅图4，所述线路板4包括第一引线401、第二引线402、第三引线403、多个电阻及多个TMR磁电阻；
相邻两个所述TMR磁电阻的输出端之间连接一个电阻，第一个所述电阻的一端还与所述第一引线401连接，每个所述TMR磁电阻的接地端与所述第二引线402连接，电源端与所述第三引线403连接。
线路板4背部有减震双面胶和薄不锈钢带，线路板4的设置方向与磁铁组建的连杆方向垂直，第一引线401、第二引线402、第三引线403通过电子仓2顶端上的水密插头接到控制室的变送器上。
请参阅图2，所述磁铁组件5套接在所述导杆3上，并沿着所述导杆3上下移动；所述磁铁组件5上设有连接杆501，所述磁铁组件5通过所述连接杆501与压力补偿器1固定连接。
所述磁铁组件5的形状为圆环形。
当磁铁组件5滑动到某一位置时，该位置对应的TMR磁电阻感应到磁信号后产生电信号，通过第一引线401及第二引线402传输到控制室变送器上输出标准控制信号。
综上所述，本发明的一种深海压力补偿器用位移传感器，将传感器的主体部分硬性导杆改为柔性软管,内部硬板线路设计为柔性线路板，有效解决了由于活塞不直线运动带来的磁铁组件与导杆之间卡死，无法准确传输位置信号的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于，包括：电子仓、导杆、线路板及磁铁组件；
所述电子仓位于所述导杆上端，且所述电子仓底部与所述导杆顶部固定连接；
所述线路板位于所述导杆内部；
所述磁铁组件套接在所述导杆上，并沿着所述导杆上下移动；
所述导杆为高压软管；所述线路板为柔性线路板。
2.根据权利要求1所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述电子仓一侧设有支架，用于将所述深海压力补偿器用位移传感器固定在压力补偿器上。
3.根据权利要求1所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述电子仓顶端设有水密插头，用于实现所述线路板的电信号与控制室的变送器之间的传递。
4.根据权利要求1所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述导杆顶端设有第一封口，所述导杆底端设有第二封口；所述电子仓与所述第一封口一体扣押成型。
5.根据权利要求1所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述磁铁组件上设有连接杆，所述磁铁组件通过所述连接杆与压力补偿器固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述磁铁组件的形状为圆环形。
7.根据权利要求1所述的一种深海压力补偿器用位移传感器，其特征在于：所述线路板包括第一引线、第二引线、第三引线、多个电阻及多个TMR磁电阻；
相邻两个所述TMR磁电阻的输出端之间连接一个电阻，第一个所述电阻的一端还与所述第一引线连接，每个所述TMR磁电阻的接地端与所述第二引线连接，电源端与所述第三引线连接。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0126796A1 (en) * 1983-05-30 1984-12-05 Kowa Shoji, Ltd. Positioning control and locking device for a fluid powered actuator
CN1563912A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 王福双 复合读数位移传感器
CN1563914A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 王福双 螺旋轴式位移传感器
CN2685845Y (zh) * 2004-03-25 2005-03-16 王福双 软管式光纤位移传感器
CN2685840Y (zh) * 2004-03-25 2005-03-16 王福双 复合读数位移传感器
CN102721428A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 湖南众航科技有限公司 一种速度-位移传感器
CN104677466A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 中国科学院沈阳自动化研究所 水下机器人补偿器位移检测传感器及其检测方法
CN204863292U (zh) * 2015-08-20 2015-12-16 李超 上消化道粘膜提取器
CN108195279A (zh) * 2018-03-19 2018-06-22 上海同驭汽车科技有限公司 一种磁铁内嵌式霍尔位移传感器及电子液压制动系统
US20190047829A1 (en) * 2016-02-22 2019-02-14 Safelink As Mobile heave compensator

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0126796A1 (en) * 1983-05-30 1984-12-05 Kowa Shoji, Ltd. Positioning control and locking device for a fluid powered actuator
CN1563912A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 王福双 复合读数位移传感器
CN1563914A (zh) * 2004-03-25 2005-01-12 王福双 螺旋轴式位移传感器
CN2685845Y (zh) * 2004-03-25 2005-03-16 王福双 软管式光纤位移传感器
CN2685840Y (zh) * 2004-03-25 2005-03-16 王福双 复合读数位移传感器
CN102721428A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 湖南众航科技有限公司 一种速度-位移传感器
CN104677466A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 中国科学院沈阳自动化研究所 水下机器人补偿器位移检测传感器及其检测方法
CN204863292U (zh) * 2015-08-20 2015-12-16 李超 上消化道粘膜提取器
US20190047829A1 (en) * 2016-02-22 2019-02-14 Safelink As Mobile heave compensator
CN108195279A (zh) * 2018-03-19 2018-06-22 上海同驭汽车科技有限公司 一种磁铁内嵌式霍尔位移传感器及电子液压制动系统

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