CN210135886U - 一种物体间距测量传感器及物体间距测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种物体间距测量传感器，包括基座、与所述基座相连接的滑动测量头、位于所述基座与所述滑动测量头之间的弹性支撑件、固定于所述基座上的定极电容元件以及固定于所述滑动测量头上的动极电容元件；所述定极电容元件与所述滑动测量头之间形成第一间隙；所述动极电容元件与所述基座之间形成第二间隙。相应的，本实用新型还提供基于所述测量传感器的测量装置。本实用新型提供的物体间隙测量传感器的定极电容元件与动极电容元件采用同轴圆柱状壳体结构，定极电容元件与动极电容元件之间形成圆柱形的电容结构，使用时根据圆柱形电容的中心点即可实现准确定位，测得目标位置点的物体间隙，测量效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车检测设备技术领域，尤其涉及一种物体间距测量传感器，相应的，还提供基于该传感器的物体间距测量装置。
背景技术
在汽车制造的装配工艺中，车门的匹配间隙直接影响着汽车的外观和NVH(Noise、Vibration、Harshness噪声、振动与声振粗糙度)性能，如果车门制造工艺粗糙、车身精度差，会导致车门密封条在手动装配时出现接触面不平整、胶条堆积，产生波浪现象。而密封胶条安装不到位会直接影响车门开门的声学品质和高速行驶时的NVH品质，如果缝隙较大不均匀，形成了声学泄露孔，风噪和胎噪就会明显地传入车体内部，影响乘员的舒适性。因此测量车门止口边与侧围匹配面的间隙是控制NVH性能的重要内容。
为了能够检查车门间隙，传统的测量方式是采用塞尺、橡皮泥等方式测量、监控，但该方法的效率低、误差较大、且重复测量的一致性较差、操作复杂，容易受到测量操作人员的水平影响。且测量时操作姿态困难，人机工程差，测量速度慢，耗时较长，不利于快速发现问题和计算制造过程的尺寸稳定性。还有部分经济实力较强的企业使用进口测量工具，其核心技术为滑动变阻器，价格昂贵且使用寿命不长，容易坏。
为了解决传统测量方法的问题，有人提出了采用容栅传感器测量间隙，但容栅传感器适用于测量物体间隙的整体情况，存在不易精确测量某一位置点的间隙的不足。
还有人提出了采用磁性探针进行测量，该种测量设备较重，且必须人工手持，操作不方便，不能实现多点同时测量，且输出端是机械指针式，会受操作人员影响。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种物体间距测量传感器，能够快速准确的实现密封间隙的测量，且便于布点，提高整体测量效率。
本实用新型要解决的技术问题还在于，提供一种物体间距测量装置，结构简单，轻便，操作容易，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种一种物体间距测量传感器，包括基座、与所述基座相连接的滑动测量头、位于所述基座与所述滑动测量头之间的弹性支撑件、固定于所述基座上的定极电容元件以及固定于所述滑动测量头上的动极电容元件；
所述定极电容元件与所述滑动测量头之间形成第一间隙；
所述动极电容元件与所述基座之间形成第二间隙；
所述定极电容元件与所述动极电容元件为同轴圆柱状壳体结构，二者之间形成电容。
优选地，所述基座与所述滑动测量头相互平行，所述弹性支撑件包括可伸缩支撑柱和套设于所述可伸缩支撑柱上的弹簧。
优选地，所述弹性支撑件呈环状均匀分布于所述定极电容元件的周围。
优选地，所述动极电容元件和所述定极电容元件的高度均小于所述弹性支撑件未压缩状态时的长度，所述定极电容元件设于所述动极电容元件的外周，在所述定极电容元件的内表面与所述动极电容元件的外表面之间形成电容。
优选地，所述定极电容元件末端设有第一绝缘环；所述动极电容元件末端设有第二绝缘环。
一种物体间距测量装置，包括所述的物体间距测量传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的物体间隙测量传感器的定极电容元件与动极电容元件采用同轴圆柱状壳体结构，定极电容元件与动极电容元件之间形成圆柱形的电容结构，使用时根据圆柱形电容的中心点即可实现准确定位，测得目标位置点的物体间隙，测量效率高。
附图说明
图1为本实用新型物体间距测量传感器的剖面结构示意图；
图2为本实用新型物体间距测量传感器的另一视角的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1-2所示，一种物体间距测量传感器10，包括基座1、与所述基座1相连接的滑动测量头2、位于所述基座1与所述滑动测量头2之间的弹性支撑件3、固定于所述基座1上的定极电容元件4以及固定于所述滑动测量头2上的动极电容元件5；
所述定极电容元件4与所述滑动测量头2之间形成第一间隙；
所述动极电容元件5与所述基座1之间形成第二间隙；
所述定极电容元件4与所述动极电容元件5为同轴圆柱状壳体结构，二者之间形成电容。
所述基座1用于固定安装所述物体间距测量传感器10，将其安装于物体间隙中，进行测量。为了便于所述基座1的固定，所述基座1内设有磁性吸附块11，以将所述基座吸附于物体上，进行测量，拆装方便快捷，可以同时安装多个物体间距测量传感器10，提高测量效率。
所述滑动测量头2与所述基座1相互平行设置，且其与所述基座1之间通过弹性支撑件3相连接，故可以在外力的作用下，使得所述滑动测量头2与所述基座1之间产生相对位移，从而达到测量的目的。
所述弹性支撑件3的一端与所述基座1相连接，另一端与所述滑动测量头2相连接。具体的，所述弹性支撑件3的数量为至少三个，其均匀分布于所述定极电容元件4的周围。本实施例中，所述弹性支撑件3呈环状均匀分布于所述定极电容元件4的周围，使得所述定极电容元件4和动极电容元件5同心运动，保证测量结果的准确性。
所述弹性支撑件3包括可伸缩支撑柱31和套设于所述可伸缩支撑柱31上的弹簧32，所述可伸缩支撑柱31可以为气缸等结构，便于通过外力实现所述弹性支撑件3的伸缩。
所述定极电容元件4由金属材料制成，固定于所述基座1上，其呈圆柱状壳体结构，且为了便于测量，所述定极电容元件4的高度小于所述弹性支撑件3未压缩状态时的长度，即所述定极电容元件4与所述滑动测量头2之间形成第一间隙。
所述动极电容元件5由金属材料制成，固定于所述滑动测量头2上，其呈圆柱状壳体结构，且所述动极电容元件与所述定极电容元件为同轴圆柱状壳体结构，且二者之间形成电容。为了便于测量，所述动极电容元件5的高度小于所述弹性支撑件3未压缩状态时的长度，即所述动极电容元件5与所述基座1之间形成第二间隙，且所述定极电容元件4设于所述动极电容元件5的外周，即在所述定极电容元件4的内表面与所述动极电容元件5的外表面之间形成电容，当所述定极电容元件4与所述动极电容元件5产生相对位移时，所述定极电容元件4与所述动极电容元件5之间的重叠部分的面积发生变化，从而导致电容发生变化。
需要说明的是，由于电容电场存在边缘效应，即电荷分布不均匀，在定极电容元件4和/或动极电容元件5的端部存在尖端，从而导致电源附近形成电场畸形，使得使用该传感器的间距测量装置工作不稳定，非线性误差加大，为了解决这一问题，所述定极电容元件4的末端还设有第一保护环6和第一绝缘环7、所述第一绝缘环7位于所述第一保护环5和定极电容元件4之间。所述动极电容元件5的末端还设有第二保护环8和第二绝缘环9，所述第二绝缘环9位于所述第二保护环8和动极电容元件5之间，用以使得电荷均匀分布与所述定极电容元件4和动极电容元件5的表面，消除电场畸形，提高测量精度。
本实用新型提供的物体间距测量传感器，定极电容元件与动极电容元件采用同轴圆柱状壳体结构，定极电容元件与动极电容元件之间形成圆柱形的电容结构，使用时根据圆柱形电容的中心点即可实现准确定位，测得目标位置点的物体间隙，测量效率高。
相应的，本实用新型还提供基于该传感器的物体间距测量装置，包括所述的物体间距测量传感器。
本实用新型通过在定极电容元件4的周围设置呈环状均匀分布的弹性支撑件3，使得所述定极电容元件4和动极电容元件5同心运动，保证测量结果的准确性。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种物体间距测量传感器，其特征在于，包括基座、与所述基座相连接的滑动测量头、位于所述基座与所述滑动测量头之间的弹性支撑件、固定于所述基座上的定极电容元件以及固定于所述滑动测量头上的动极电容元件；
所述定极电容元件与所述滑动测量头之间形成第一间隙；
所述动极电容元件与所述基座之间形成第二间隙；
所述定极电容元件与所述动极电容元件为同轴圆柱状壳体结构，二者之间形成电容。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述基座与所述滑动测量头相互平行，所述弹性支撑件包括可伸缩支撑柱和套设于所述可伸缩支撑柱上的弹簧。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述弹性支撑件呈环状均匀分布于所述定极电容元件的周围。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述动极电容元件和所述定极电容元件的高度均小于所述弹性支撑件未压缩状态时的长度，所述定极电容元件设于所述动极电容元件的外周，在所述定极电容元件的内表面与所述动极电容元件的外表面之间形成电容。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述定极电容元件末端设有第一绝缘环；所述动极电容元件末端设有第二绝缘环。
6.一种物体间距测量装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的物体间距测量传感器。
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|---|---|---|---|---|
| CN112304206A (zh) * | 2019-07-30 | 2021-02-02 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种物体间距测量装置及测量方法 |
| CN112629569A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 北京理工大学 | 一种侵彻引信用电容传感器 |
| CN115790355A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-03-14 | 华新水泥技术管理(武汉)有限公司 | 一种水泥回转窑偏移检测装置和检测方法 |
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