專(zhuān)利名稱(chēng)：陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及行程檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前液壓缸所采用的內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置大致有以下幾種一種是磁致式線性位移傳感器，檢測(cè)長(zhǎng)度最長(zhǎng)不超過(guò)6000mm，且當(dāng)液壓缸的布置形式為傾斜或水平時(shí)，傳感器就會(huì)產(chǎn)生一定的自由撓度，從而直接影響到行程檢測(cè)的精度；另外，它必須且只能安裝于液壓缸上蓋項(xiàng)部，活塞桿中間也必須要留有用于安裝線性位移傳感器的長(zhǎng)孔。鑒于以上因素， 這種磁致式線性位移傳感器的應(yīng)用范圍也較為有限。另一種是鋼絲繩內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置，即將旋轉(zhuǎn)編碼器與恒力彈簧機(jī)構(gòu)組合成一種能安裝于液壓缸上蓋頂部的裝置，帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩通過(guò)連接螺釘與活塞桿頭部連接，隨活塞桿的伸出與縮回而帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，從而檢測(cè)出油缸的行程。上述兩種方法所采用的內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置不僅外形較大， 必須在有充裕的空間方能使用，而且安裝過(guò)程較為麻煩，特別是在檢修時(shí)，需將液壓缸上蓋打開(kāi)，整個(gè)過(guò)程費(fèi)工費(fèi)時(shí)。還有一種是增量型內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置，這是一種與陶瓷活塞桿結(jié)合使用的內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置，其實(shí)施方式是先在活塞桿表面加工等距離、具有一定深度的溝槽，然后在其表面噴涂陶瓷材料，其原理是由于活塞桿基體是45#鋼或合金鋼， 它具有導(dǎo)磁性，而表面噴涂的陶瓷材料是非金屬材料，無(wú)導(dǎo)磁性，當(dāng)傳感器通過(guò)高低不一的溝槽時(shí)，產(chǎn)生的氣隙就有大小，氣隙的大小就造成磁阻的大小，磁阻的大小就造成磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，傳感器通過(guò)檢測(cè)出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱并轉(zhuǎn)換成電流的強(qiáng)弱，輸出脈沖信號(hào)，傳感器就可以檢測(cè)出活塞桿基體上溝槽的間距，而活塞桿基體上的溝槽是等距離的，這樣就可以轉(zhuǎn)換成活塞桿的行程。這種檢測(cè)裝置及相應(yīng)的與前兩種方法相比技術(shù)上有了很大的進(jìn)步，但存在以下缺點(diǎn)對(duì)活塞桿基體的開(kāi)槽加工須使用專(zhuān)用設(shè)備，對(duì)活塞桿基體的切削量較大，對(duì)活塞桿的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，活塞桿基體表面溝槽較多、較深增加了陶瓷噴涂材料的用量，并影響陶瓷涂層的附著力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置與現(xiàn)有相關(guān)檢測(cè)裝置相比優(yōu)點(diǎn)在于，裝置實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)便、易維護(hù)、對(duì)設(shè)備影響極小、檢測(cè)精度高。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，包括有陶瓷活塞桿及貼近陶瓷活塞桿表面設(shè)置的相對(duì)于陶瓷活塞桿靜止的傳感器安裝座，傳感器安裝座中安裝有線陣傳感器，在活塞桿基體表面加工有至少兩套螺紋槽，其中螺距最小的一套螺紋槽的螺距值為基準(zhǔn)值，其他螺紋槽的螺距值為基準(zhǔn)值的兩倍數(shù)值范圍之內(nèi)的值，所述的線陣傳感器的有效檢測(cè)長(zhǎng)度值大于螺紋槽螺距基準(zhǔn)值的兩倍。該陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置的檢測(cè)原理是在活塞桿基體表面，加工起點(diǎn)相同的各套螺紋槽從起點(diǎn)到再次重合的這段區(qū)域內(nèi)，各套螺紋槽在每一圈上的螺紋圈彼此的間距是一個(gè)唯一特定值，線陣傳感器至少能夠檢測(cè)到一組相鄰螺紋圈間距值，配合傳感器的單元間隔與分辨率，將精確檢測(cè)出傳感器當(dāng)前在陶瓷活塞桿上所處的絕對(duì)位置，從而也就得到了陶瓷活塞桿的絕對(duì)位移值。進(jìn)一步地說(shuō)，所述的線陣傳感器應(yīng)用了超聲波相控陣探頭。目前超聲波相控陣探頭可達(dá)到的特性工作頻率IMhz 7. 5Mhz (最高可達(dá)到IOMhz)，壓電材料多為復(fù)合材料，也有的采用有機(jī)高分子壓電材料，尺寸可以達(dá)到0. 8mm*0. 8mm或更小，壓電單元數(shù)目 16-256個(gè)，目前常見(jiàn)的為16、32、64和128單元，壓電單元最小間隔可達(dá)到0. Imm0本實(shí)用新型的有益效果是該陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置與現(xiàn)有相關(guān)檢測(cè)裝置相比，具有裝置實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)便、易維護(hù)、對(duì)設(shè)備影響極小、檢測(cè)域值大精度高的優(yōu)點(diǎn)。具體地說(shuō)，活塞桿上的螺紋槽加工為常規(guī)加工，采用普通車(chē)床就可以完成，無(wú)需使用自動(dòng)化設(shè)備處理；傳感器安裝方便；螺紋槽加工對(duì)活塞桿表面的切削量較之采用增量型內(nèi)置式行程檢測(cè)裝置的陶瓷活塞桿減少較多，這便大大有利于提高活塞桿表面陶瓷層的附著力，同時(shí)節(jié)省陶瓷噴涂材料的用量，由于切削量少因此螺紋槽加工對(duì)活塞桿強(qiáng)度的影響也極??；對(duì)于活塞桿上螺紋槽螺距的選取，螺紋槽螺距組合合適即可輕松標(biāo)記出覆蓋目前液壓應(yīng)用所有長(zhǎng)度范圍的長(zhǎng)度數(shù)值，并確保與傳感器的有效配合；傳感器選用超聲波相控陣探頭，配合其單元間隔與分辨率，系統(tǒng)對(duì)陶瓷活塞桿絕對(duì)位移的檢測(cè)精度可達(dá)到I·以上。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置的檢測(cè)標(biāo)示圖。圖中1.活塞桿螺紋槽2.傳感器安裝座3.線陣傳感器
具體實(shí)施方式
一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，包括有陶瓷活塞桿及貼近陶瓷活塞桿表面設(shè)置的相對(duì)于陶瓷活塞桿靜止的傳感器安裝座2，傳感器安裝座2中安裝有線陣傳感器3， 在活塞桿1基體表面加工有至少兩套起點(diǎn)相同的螺紋槽1-1，其中螺距最小的一套螺紋槽 1-1的螺距值為基準(zhǔn)值，其他螺紋槽1-1的螺距值為基準(zhǔn)值的兩倍數(shù)值范圍之內(nèi)的數(shù)值，線陣傳感器3的有效檢測(cè)長(zhǎng)度值大于螺紋槽1-1螺距基準(zhǔn)值的兩倍。線陣傳感器3應(yīng)用了超聲波相控陣探頭，目前超聲波相控陣探頭可達(dá)到的特性工作頻率IMhz 7. 5Mhz (最高可達(dá)到IOMhz)，壓電材料多為復(fù)合材料，也有的采用有機(jī)高分子壓電材料，尺寸可以達(dá)到 0. 8mm*0. 8mm或更小，壓電單元數(shù)目16-256個(gè)，目前常見(jiàn)的為16、32、64和1 單元，壓電單元最小間隔可達(dá)到0. 1mm。該陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置的檢測(cè)原理是在活塞桿基體表面，加工起點(diǎn)相同的各套螺紋槽從起點(diǎn)到再次重合的這段區(qū)域內(nèi)，各套螺紋槽在每一圈上的螺紋圈彼此的間距是一個(gè)唯一特定值，線陣傳感器至少能夠檢測(cè)到一組相鄰螺紋圈間距值，配合傳感器的單元間隔與分辨率，將精確檢測(cè)出傳感器當(dāng)前在陶瓷活塞桿上所處的絕對(duì)位置，從而也就得到了陶瓷活塞桿的絕對(duì)位移值。[0013]若在活塞桿1基體表面加工兩套起點(diǎn)相同的螺紋槽1-1，兩套螺紋槽1-1的螺距分別取為50mm與51mm，那么這兩套螺紋槽1_1在陶瓷活塞桿上可標(biāo)記的長(zhǎng)度為2550mm，即兩套螺紋槽1-1螺距的最小公倍數(shù)。若在活塞桿1基體表面加工三套起點(diǎn)相同的螺紋槽1-1，三套螺紋槽1-1的螺距依次取為50mm、51mm、53mm，選擇這三套螺紋槽1-1，則在陶瓷活塞桿上可標(biāo)記的長(zhǎng)度為 135150mm，這個(gè)數(shù)值覆蓋了目前液壓應(yīng)用的所有長(zhǎng)度范圍。以下結(jié)合圖示(圖2)給出一個(gè)檢測(cè)例。參見(jiàn)圖2，活塞桿1基體表面加工兩套起點(diǎn)相同的螺紋槽2，螺距分別以圖中A、B 表示，A = 51mm, B = 50mm，螺紋槽2槽寬為2mm，線陣傳感器3左邊第一單元為傳感器基準(zhǔn)位置點(diǎn)。當(dāng)前距離傳感器基準(zhǔn)位置點(diǎn)的已測(cè)知間距D為9. 76mm，其中0. 76mm為傳感器軸線與螺紋槽1-1加工起點(diǎn)不重合所造成的，再減去槽寬2mm，得到兩螺紋圈間距d = 7mm,因兩螺紋槽螺距差值為1mm，可知傳感器現(xiàn)在在活塞桿的第七道螺紋圈附近。傳感器基準(zhǔn)位置點(diǎn)離螺距為B的螺紋槽的最近一道螺紋圈的距離為P，則可以得到傳感器基準(zhǔn)位置點(diǎn)處于當(dāng)前活塞桿位置為處。
權(quán)利要求1.一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，包括有陶瓷活塞桿，其特征在于還具有貼近陶瓷活塞桿表面設(shè)置的相對(duì)于陶瓷活塞桿靜止的傳感器安裝座O)，傳感器安裝座O)中安裝有線陣傳感器(3)，在活塞桿(1)基體表面加工有至少兩套螺紋槽(1-1)，其中螺距最小的一套螺紋槽(1-1)的螺距值為基準(zhǔn)值，其他螺紋槽(1-1)的螺距值為基準(zhǔn)值的兩倍數(shù)值范圍之內(nèi)的數(shù)值，所述的線陣傳感器(3)的有效檢測(cè)長(zhǎng)度值大于螺紋槽(1-1)螺距基準(zhǔn)值的兩倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，其特征在于所述的線陣傳感器C3)應(yīng)用了超聲波相控陣探頭。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及行程檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置，其包括有陶瓷活塞桿及貼近陶瓷活塞桿表面設(shè)置的相對(duì)于陶瓷活塞桿靜止的傳感器安裝座，傳感器安裝座中安裝有線陣傳感器，在活塞桿基體表面加工有至少兩套起點(diǎn)相同的螺紋槽，其中螺距最小的一套螺紋槽的螺距值為基準(zhǔn)值，其他螺紋槽的螺距值為基準(zhǔn)值的兩倍數(shù)值范圍之內(nèi)的數(shù)值，線陣傳感器的有效檢測(cè)長(zhǎng)度值大于螺紋槽螺距基準(zhǔn)值的兩倍。該陶瓷活塞桿絕對(duì)位移檢測(cè)裝置與現(xiàn)有相關(guān)檢測(cè)裝置相比，具有裝置實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)便、易維護(hù)、對(duì)設(shè)備影響極小、檢測(cè)域值大精度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F15B15/28GK202048051SQ20112008704
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者吳國(guó)棟, 彭哲凱, 朱琴玉, 王雙云, 高吉元 申請(qǐng)人:江蘇武進(jìn)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)有限公司