CN206787481U - 一种高精度磁致伸缩直线传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种高精度磁致伸缩直线传感器，包括单端开口的管状壳体，所述壳体内设有脉冲与信号处理电路、拾能机构、波导丝和测杆，所述脉冲与信号处理电路与拾能机构连接，所述测杆穿过端盖并可滑动地置于套管内，所述测杆位于套管内的端部位置设有磁粒，所述波导丝一端与拾能机构连接，另一端朝壳体开口方向延伸并紧贴套管，将脉冲与信号处理电路、拾能机构和波导丝整合安装在管状壳体内，形成一体式直线传感器，减少外置电子仓的空间，结构更紧凑实用，大大缩小体积，包装运输更便利，安装更灵活；利用磁致伸缩原理，通过磁场变化产生应变脉冲信号实现准确测量位置，测量准确度高，且抗压能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，尤其是一种测量精度高的一体式磁致伸缩直线传感器。
背景技术
磁致伸缩位移传感器是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导丝，波导丝由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导丝内传输，从而在波导丝外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导丝上作为位置变化的活动磁粒产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导丝会产生一个应变机械波脉冲，这个应变机械波脉冲以固定的速度传输，并很快被电子室所检测到。这样，通过非接触式的测控技术精确地检测活动磁粒的实际位移值。
现有的磁致伸缩位移传感器通常将波导丝连接在电子仓外，由于波导丝比较长，占用空间较大，而电子仓设于波导丝的顶端且体积较大，对包装运输造成极大的不便，安装也较为繁琐，灵活性较差；且活动磁粒沿波导丝外壁滑动，磁场容易受干扰而影响测量准确度，不适用于要求高精度测量的环境。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种一体式的高精度磁致伸缩直线传感器，结构更实用可靠。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种高精度磁致伸缩直线传感器，包括单端开口的管状壳体，所述壳体内设有脉冲与信号处理电路、拾能机构、波导丝和测杆，所述脉冲与信号处理电路与拾能机构连接，所述壳体开口处设有端盖，所述端盖上设有延伸至壳体内部的中空套管，所述测杆穿过端盖并可滑动地置于套管内，所述测杆位于套管内的端部位置设有磁粒，所述波导丝一端与拾能机构连接，另一端朝壳体开口方向延伸并紧贴套管，所述壳体上位于封闭端位置开设有便于数据线缆走线的通孔。
优选的，所述壳体内还设有支架，所述支架上设有用于固定波导丝的第一插孔和用于套管的第二插孔，所述脉冲与信号处理电路固定连接于支架上。
优选的，所述支架为长方体的绝缘块，所述支架的两侧分别设有与壳体内侧壁匹配的弧形端面。
优选的，所述套管的内侧设有滑腔，所述磁粒受限于滑腔内滑动。
优选的，所述波导丝的末端套设有橡胶减震套。
优选的，所述端盖与壳体采用氩弧焊焊接。
优选的，所述端盖的外侧设有用于外接定位结构的螺纹接头。
优选的，所述壳体为不锈钢管体。
本实用新型的有益效果：本实用新型的直线传感器将脉冲与信号处理电路、拾能机构和波导丝整合安装在管状壳体内，形成一体式直线传感器，减少外置电子仓的空间，结构更紧凑实用，大大缩小体积，包装运输更便利，安装更灵活；测量过程测杆带动磁粒在套管内移动且紧靠波导丝，磁感应更灵敏，利用磁致伸缩原理，通过磁场变化产生应变脉冲信号实现准确测量位置，测量准确度高，且抗压能力强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本实用新型的磁致伸缩直线传感器整体结构示意图；
图2是本实用新型的磁致伸缩直线传感器内部结构示意图；
图3是本实用新型的磁致伸缩直线传感器剖面结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参见图1和2，本实用新型提供一种高精度磁致伸缩直线传感器，包括单端开口的管状壳体1，所述壳体1内设有脉冲与信号处理电路2、拾能机构3、波导丝4和测杆5，所述脉冲与信号处理电路2与拾能机构3连接，所述壳体1开口处设有端盖7，所述端盖7上设有延伸至壳体1内部的中空套管6，所述测杆5穿过端盖7并可滑动地置于套管6内，所述测杆5位于套管6内的端部位置设有磁粒，附图未示出磁粒的结构；所述波导丝4一端与拾能机构3连接，另一端朝壳体1开口方向延伸并紧贴套管6，所述壳体1上位于封闭端位置开设有便于数据线缆9走线的通孔。该实施例采用的拾能机构3为敏感元件，敏感元件是能够灵敏地感受被测变量并做出响应的元件，是传感器中能直接感受被测量的部分。通过将脉冲与信号处理电路2、拾能机构3和波导丝4整合安装在管状壳体1内，形成一体式直线传感器，减少外置电子仓的空间，结构更紧凑实用，大大缩小体积，包装运输更便利，安装更灵活。
工作原理：磁粒由测杆5带动沿套管6移动，由脉冲与信号处理电路2产生电流脉冲，该电流脉冲在波导丝4内传输，从而在波导丝4外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导丝4上作为位置变化的磁粒产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导丝4内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变机械波脉冲信号以固定的速度传输，并很快被拾能机构3所检测到。由于这个应变机械波脉冲信号在波导丝4内的传输时间和磁粒与拾能机构3之间的距离成正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。这样，通过非接触式的测控技术精确地检测活动磁粒的实际位移值。
参见图3，该实施例中，所述壳体1内还设有支架8，所述支架8上设有用于固定波导丝4的第一插孔和用于套管6的第二插孔，所述脉冲与信号处理电路2固定连接于支架8上，具体的，该支架8为长方体的绝缘块，第一插孔和第二插孔沿绝缘块的长度方向设置，所述支架8的两侧分别设有与壳体1内侧壁匹配的弧形端面，装配时支架8的两侧紧贴壳体1的内壁，这样起到支撑作用，结构更牢固稳定。另外，支架8的上下端面为平面，便于将脉冲与信号处理电路2固定在支架8的端面上。
上述结构中，所述套管6的内侧设有滑腔，所述磁粒受限于滑腔内滑动，具体的，磁粒的直径与滑腔的口径匹配，这样磁粒能限定在滑腔内移动，使磁粒不能滑出套管6。另外，所述波导丝4的末端套设有橡胶减震套41，由于波导丝4紧靠套管6的外壁，通过减震套41能避免波导丝4的端部与套管6发生碰撞，起到保护作用。
为了提高壳体1的密封防水性能，所述端盖7与壳体1采用氩弧焊焊接，该壳体1为不锈钢管体，套管6与波导丝4也均采用不锈钢材质，结构耐用牢固。
装配使用时，为了便于安装定位，所述端盖7的外侧设有用于外接定位结构的螺纹接头71，壳体1通过端盖7固定连接于应用位置上，外部移动机构牵引测杆5移动，从而带动磁粒在套管6内移动。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而己，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：包括单端开口的管状壳体，所述壳体内设有脉冲与信号处理电路、拾能机构、波导丝和测杆，所述脉冲与信号处理电路与拾能机构连接，所述壳体开口处设有端盖，所述端盖上设有延伸至壳体内部的中空套管，所述测杆穿过端盖并可滑动地置于套管内，所述测杆位于套管内的端部位置设有磁粒，所述波导丝一端与拾能机构连接，另一端朝壳体开口方向延伸并紧贴套管，所述壳体上位于封闭端位置开设有便于数据线缆走线的通孔。
2.根据权利要求1所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述壳体内还设有支架，所述支架上设有用于固定波导丝的第一插孔和用于套管的第二插孔，所述脉冲与信号处理电路固定连接于支架上。
3.根据权利要求2所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述支架为长方体的绝缘块，所述支架的两侧分别设有与壳体内侧壁匹配的弧形端面。
4.根据权利要求1-3任一所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述套管的内侧设有滑腔，所述磁粒受限于滑腔内滑动。
5.根据权利要求4所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述波导丝的末端套设有橡胶减震套。
6.根据权利要求1所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述端盖与壳体采用氩弧焊焊接。
7.根据权利要求6所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述端盖的外侧设有用于外接定位结构的螺纹接头。
8.根据权利要求6所述的高精度磁致伸缩直线传感器，其特征在于：所述壳体为不锈钢管体。
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