CN210689505U - 一种静磁栅位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种静磁栅位移传感器，包括测量杆、静磁栅尺和伸缩机构，静磁栅尺相对于伸缩机构固定设置；测量杆的一端与伸缩机构的伸缩端固定连接，伸缩机构的活动端带动测量杆相对于静磁栅尺直线运动；还包括若干防转支架和中空的套管，防转支架和套管相对于伸缩机构固定设置，防转支架上设置有贯通的第一通孔；套管与静磁栅尺均穿置在各防转支架的第一通孔内；套管的表面与静磁栅尺的表面相互抵持，且第一通孔处的防转支架表面分别与套管和静磁栅尺的外表面相抵持；测量杆嵌设在套管内，且测量杆相对于与套管的内表面可滑动。防转支架对静磁栅尺和套管的表面进行部分包覆，形成充分的面接触，间接限定测量杆的运行轨迹。

Description

一种静磁栅位移传感器

技术领域

本实用新型涉及位移测量技术领域，尤其涉及一种静磁栅位移传感器。

背景技术

磁栅位移传感器是常用的长度与位移检测的传感器，而磁栅位移传感器又包括静磁栅位移传感器与绝对值编码器传感器两种，它具有检测精度高、寿命长、抗干扰能力强以及使用方便等优点。静磁栅位移传感器一般包括测量杆，测量杆内部设置有静磁栅源；静磁栅尺，即具有磁感元件的磁栅；以及检测电路，当测量杆带动静磁栅源与静磁栅尺之间发生相对运动时，静磁栅尺上的磁感元件可以对磁场变化进行检测，输出感应信号，经检测电路处理后得到位移信息。磁栅位移传感器适用于毫米级及更高精度的绝对测量。通常将具有相对静态的静磁栅尺或者静磁栅源的位移传感器称为静磁栅位移传感器。

静磁栅位移传感器通过固定在伸缩机构，如油缸上，测量杆和静磁栅尺均与油缸固定连接，测量杆的一端与油缸活塞杆固定连接，随着油缸活塞杆的伸缩带动测量杆和静磁栅源做同步的直线运动，由静磁栅尺来间接测量伸缩机构活动端伸出或缩回的绝对位移。现有的静磁栅位移传感器其测量杆和静磁栅尺的紧固效果不够理想，在伸缩机构带动测量杆运动时，测量杆不仅沿伸缩机构的轴向运动，还可能会相对于伸缩机构或者静磁栅尺进行转动，导致位移测量不够精确。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种可对测量杆和静磁栅尺的相对位置进行约束，防止测量杆相对伸缩机构或者静磁栅尺转动的静磁栅位移传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种静磁栅位移传感器，包括测量杆(1)、静磁栅尺(2)和伸缩机构(3)，静磁栅尺(2)相对于伸缩机构(3)固定设置；测量杆(1)的一端与伸缩机构(3)的伸缩端固定连接，伸缩机构(3)的活动端带动测量杆(1)相对于静磁栅尺(2)直线运动；测量杆(1)内还设置有若干静磁栅源；还包括若干防转支架(4)和中空的套管(5)，防转支架(4)和套管(5)相对于伸缩机构(3)固定设置，防转支架(4)上设置有贯通的第一通孔(6)；套管(5)与静磁栅尺(2)均穿置在各防转支架(4)的第一通孔(6)内；套管(5)的表面与静磁栅尺(2)的表面相互抵持，且第一通孔(6)处的防转支架(4)表面分别与套管(5)和静磁栅尺(2)的外表面相抵持；测量杆(1)嵌设在套管(5)内，且测量杆(1)相对于与套管(5)的内表面可滑动。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述防转支架(4)包括第一扣件(41)和第二扣件(42)，第一扣件(41)和第二扣件(42)相对设置且第一扣件(41)和第二扣件(42)上均设置有仿形槽(43)，仿形槽(43)的表面分别与套管(5)和静磁栅尺(2)的表面形成面接触；第一扣件(41)和第二扣件(42)远离伸缩机构(3)的一端相互铰连接，第一扣件(41)和第二扣件(42)靠近伸缩机构(3)的一端相对于伸缩机构(3)固定设置。

进一步优选的，所述第一扣件(41)和第二扣件(42)为“U”字形结构，仿形槽(43)沿伸缩机构(3)的延伸方向贯穿第一扣件(41)或者第二扣件(42)开口处相对的两侧面。

更进一步优选的，所述第一扣件(41)和第二扣件(42)相对于伸缩机构(3)的中心轴对称设置。

更进一步优选的，所述第一扣件(41)和第二扣件(42)远离开口处的侧面其靠近伸缩机构(3)的一端均设置有贯穿的第二通孔(44)，第二通孔(44)内穿有紧固件(45)，紧固件(45)锁定第一扣件(41)和第二扣件(42)的相对位置。

进一步优选的，所述第一通孔(6)由第一扣件(41)和第二扣件(42)上的仿形槽(43)合围而成。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括底座(7)，底座(7)靠近伸缩机构(3)的一端与其可拆卸式连接，底座(7)远离伸缩机构(3)的一端与防转支架(4)靠近伸缩机构(3)的一端紧固连接。

进一步优选的，所述底座(7)靠近伸缩机构(3)的一端固定设置有卡箍(8)，卡箍(8)环绕伸缩机构(3)表面设置，卡箍(8)将底座(7)与伸缩机构(3)紧固连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述测量杆(1)上设置有固定架(9)，固定架(9)的一端与测量杆(1)的一端固定连接，固定架(9)的另一端与伸缩机构(3)的活动端紧固连接。

本实用新型提供的一种静磁栅位移传感器，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过多个防转支架来同时对静磁栅尺和套管进行位置固定，防转支架上的第一通孔能对静磁栅尺和套管的表面进行部分包覆，形成充分的面接触，静磁栅尺和套管之间形成线接触，从而使静磁栅尺和套管的位置保持相对不变，达到间接限定测量杆的运行轨迹的目的；

(2)防转支架采用相互铰连接的组件相对设置而成，其本身的结构更加稳固；

(3)防转支架的组件为U字形，保证结构稳定的同时，也更加轻便；

(4)紧固件可进一步锁紧第一扣件和第二扣件，进一步保证防转支架对静磁栅尺和套管的夹持的稳定和可靠性；

(5)底座与测量杆均与伸缩机构可拆卸式连接，防转支架与底座也可以拆卸，便于设备的维修与保养。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种静磁栅位移传感器的立体图；

图2为图1的前视图；

图3为本实用新型一种静磁栅位移传感器的测量杆、静磁栅尺、防转支架、套管、底座、卡箍和固定架的组合状态立体图；

图4为图3的右视图的放大示意图；

图5为本实用新型一种静磁栅位移传感器的测量杆、静磁栅尺和防转支架的一种组合结构的半剖右视图；

图6为本实用新型一种静磁栅位移传感器的测量杆、静磁栅尺和防转支架的另一种组合结构的半剖右视图；

图7为本实用新型一种静磁栅位移传感器的测量杆、静磁栅尺和防转支架的第三种组合结构的半剖右视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1结合图2所示，本实用新型提供了一种静磁栅位移传感器，包括测量杆1、静磁栅尺2、伸缩机构3、防转支架4、套管5、底座7、卡箍8和固定架9，静磁栅尺2相对于伸缩机构3固定设置；测量杆1的一端与伸缩机构3的伸缩端固定连接，伸缩机构3的活动端带动测量杆1相对于静磁栅尺2直线运动；测量杆1内设置有若干静磁栅源；防转支架4和套管5相对于伸缩机构3固定设置，防转支架4上设置有贯通的第一通孔6；套管5与静磁栅尺2均穿置在各防转支架4的第一通孔6内；套管5的表面与静磁栅尺2的表面相互抵持，且第一通孔6处的防转支架4表面分别与套管5和静磁栅尺2的外表面相抵持；测量杆1嵌设在套管5内，且测量杆1相对于与套管5的内表面可滑动。由图可知，测量杆1在伸缩机构3的带动下进行同步的直线移动，静磁栅尺2相对固定，当测量杆1移动时，静磁栅尺2将根据测量杆1及其内部的静磁栅源的位移产生感应信号对外输出以便进行进一步的处理。图示的静磁栅尺2较短，而测量杆1较长，为了保证测量杆1运动时不会跑偏或者相对于静磁栅尺2的径向方向转动，本实用新型的方案采用了防转支架4和套管5。套管5内部中空，测量杆1嵌设在套管5的内部，套管5可对测量杆1的姿态进行间接的限定。防转支架4上设置的第一通孔6作为对套管5和静磁栅尺2的限位部，第一通孔6处的防转支架4表面分别对套管5和静磁栅尺2的表面进行部分包覆，形成充分的面接触，而套管5和静磁栅尺2之间形成线接触，即套管5和静磁栅尺2的表面与其他组件之间形成线接触和面接触，从而对较长的套管5和静磁栅尺2的位置进行精确的限定，当套管5内位置保持稳定时，其内部的测量杆1和静磁栅源在运动时的姿态也能保持相对稳定。

图示的套管5、静磁栅尺2、测量杆1和伸缩机构3的中心轴均为平行设置，测量杆1只能沿着套管5的中心轴的轴向方向运动，可以更好的实现直线运动的效果。伸缩机构3根据应用场合的不同可采用液压缸、气缸、电动推杆等直线运动机构的形式，在此不做限定。

如图1结合图4所示，图示展示了一种防转支架4的结构示意图。防转支架4包括第一扣件41和第二扣件42，第一扣件41和第二扣件42相对设置且第一扣件41和第二扣件42上均设置有仿形槽43，仿形槽43的表面分别与套管5和静磁栅尺2的表面形成面接触；第一扣件41和第二扣件42远离伸缩机构3的一端相互铰连接，第一扣件41和第二扣件42靠近伸缩机构3的一端相对于伸缩机构3固定设置。由图可知，图示结构的防转支架4由两个相互铰连接的第一扣件41和第二扣件42相对设置而成，防转支架4固定设置在伸缩机构3的侧面。一方面，防转支架4与伸缩机构3是可分离设置的，另一方面，防转支架4的第一扣件41和第二扣件42也是可分离的。使用时，先将第一扣件41固定，将套管5和静磁栅尺2设置在仿形槽43中，然后再将第二扣件42进行固定，使得仿形槽43的表面压紧并夹持第一扣件41和第二扣件42表面。由第一扣件41和第二扣件42上的仿形槽43相互逼近并合围形成第一通孔6。

作为本实用新型的一种改进，第一扣件41和第二扣件42均为“U”字形结构，仿形槽43沿伸缩机构3的延伸方向贯穿第一扣件41或者第二扣件42开口处相对的两侧面。另外，为了进一步使套管5和静磁栅尺2的表面均匀受力，第一扣件41和第二扣件42可以相对于伸缩机构3的中心轴对称设置。

如图4结合图5所示，第一扣件41和第二扣件42远离开口处的侧面其靠近伸缩机构3的一端均设置有贯穿的第二通孔44，第二通孔44内穿有紧固件45，紧固件45锁定第一扣件41和第二扣件42的相对位置。第二通孔44和紧固件45结合，可以进一步方便套管5、静磁栅尺2和测量杆1在伸缩机构3上的安装过程，即事先组装好套管5、静磁栅尺2和测量杆1，然后只需将组合后的组件与伸缩机构3及其活动端固定设置即可，无需在现场再进行组装，可提高安装精度，减少现场安装工作量。紧固件45能保持第一扣件41和第二扣件42的相对位置不变，进一步提高防转支架4对套管5、静磁栅尺2和测量杆1的姿态保持功能。

另外，如图5、图6和图7所示，图中所示的仿形槽43的形状能对套管5和静磁栅尺2的轮廓进行部分包覆，尤其是套管5部分其表面与仿形槽43的贴合面积较大，能提供更好的位置限定功能。套管5或者静磁栅尺2的轮廓可以是图示的矩形、圆形或者其他多边形结构，仿形槽43的结构均能与套管5或者静磁栅尺2的轮廓相吻合。图示中的套管5内部嵌套有测量杆1，为了使测量杆1的姿态稳定，可使仿形槽43与套管5表面的接触面积更大，对套管5的包覆效果更好，套管5难以在仿形槽43内发生转动，且限位后的仿形槽43还能将套管5表面挤向静磁栅尺2的表面，这样静磁栅尺2也不会转动，且静磁栅源与静磁栅尺2的距离最小。另外，静磁栅尺2外表面可以设置环形的刚性保护套，可防止其受到外部干扰和异物的接触，延长其使用寿命和精度。

如图1结合图3和图4所示，本实用新型还包括底座7，底座7靠近伸缩机构3的一端与其可拆卸式连接，底座3远离伸缩机构3的一端与防转支架4靠近伸缩机构3的一端紧固连接。为便于防转支架4的安装，可在伸缩机构3上设置底座7，底座7一端与伸缩机构3连接，底座7另一端与防转支架4安装。而且底座7与伸缩机构3之间属于可拆卸式连接，便于底座7及防转支架4的现场安装。该结构也可以与上述的带第二通孔44和紧固件45的防转支架4的结构相组合，进一步简化在现场安装传感器组件的工作。

上述方案中，底座7与伸缩机构3的可拆卸式连接是通过卡箍8实现的。底座7靠近伸缩机构3的一端固定设置有卡箍8，卡箍8环绕伸缩机构3表面设置，卡箍8将底座7与伸缩机构3紧固连接。

如图4结合图1所示，测量杆1上设置有固定架9，固定架9的一端与测量杆1的一端固定连接，固定架9的另一端与伸缩机构3的活动端紧固连接。固定架9可对测量杆1与伸缩机构3连接的一端进行可靠连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种静磁栅位移传感器，包括测量杆(1)、静磁栅尺(2)和伸缩机构(3)，静磁栅尺(2)相对于伸缩机构(3)固定设置；测量杆(1)的一端与伸缩机构(3)的伸缩端相对固定，伸缩机构(3)的活动端带动测量杆(1)直线运动；测量杆(1)内设置有若干静磁栅源；其特征在于：还包括若干防转支架(4)和中空的套管(5)，防转支架(4)和套管(5)相对于伸缩机构(3)固定设置，防转支架(4)上设置有贯通的第一通孔(6)；套管(5)与静磁栅尺(2)均穿置在各防转支架(4)的第一通孔(6)内；套管(5)的表面与静磁栅尺(2)的表面相互抵持，且第一通孔(6)处的防转支架(4)表面分别与套管(5)和静磁栅尺(2)的外表面相抵持；测量杆(1)嵌设在套管(5)内，且测量杆(1)相对于与套管(5)的内表面可滑动。

2.如权利要求1所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述防转支架(4)包括第一扣件(41)和第二扣件(42)，第一扣件(41)和第二扣件(42)相对设置且第一扣件(41)和第二扣件(42)上均设置有仿形槽(43)，仿形槽(43)的表面分别与套管(5)和静磁栅尺(2)的表面形成面接触；第一扣件(41)和第二扣件(42)远离伸缩机构(3)的一端相互铰连接，第一扣件(41)和第二扣件(42)靠近伸缩机构(3)的一端相对于伸缩机构(3)固定设置。

3.如权利要求2所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述第一扣件(41)和第二扣件(42)为“U”字形结构，仿形槽(43)沿伸缩机构(3)的延伸方向贯穿第一扣件(41)或者第二扣件(42)开口处相对设置的两侧面。

4.如权利要求3所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述第一扣件(41)和第二扣件(42)相对于伸缩机构(3)的中心轴对称设置。

5.如权利要求3所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述第一扣件(41)和第二扣件(42)远离开口处的侧面其靠近伸缩机构(3)的一端均设置有贯穿的第二通孔(44)，第二通孔(44)内穿有紧固件(45)，紧固件(45)锁定第一扣件(41)和第二扣件(42)的相对位置。

6.如权利要求2所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述第一通孔(6)由第一扣件(41)和第二扣件(42)上的仿形槽(43)合围而成。

7.如权利要求1所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：还包括底座(7)，底座(7)靠近伸缩机构(3)的一端与其可拆卸式连接，底座(7)远离伸缩机构(3)的一端与防转支架(4)靠近伸缩机构(3)的一端紧固连接。

8.如权利要求7所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述底座(7)靠近伸缩机构(3)的一端固定设置有卡箍(8)，卡箍(8)环绕伸缩机构(3)表面设置，卡箍(8)将底座(7)与伸缩机构(3)紧固连接。

9.如权利要求1所述的一种静磁栅位移传感器，其特征在于：所述测量杆(1)上设置有固定架(9)，固定架(9)的一端与测量杆(1)的一端固定连接，固定架(9)的另一端与伸缩机构(3)的活动端紧固连接。

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