專利名稱：非接觸式位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位置傳感器，尤其是適用于用來探測(cè)深海機(jī)電設(shè)備上沿給定軌道滑動(dòng)的 零部件是否滑動(dòng)就位的非接觸式位置傳感器。
背景技術(shù)：
目前已有一些位置傳感器的報(bào)導(dǎo)，但是這些位置傳感器基本上只適用于陸地上的位置檢 測(cè)，而不能在深海高壓高導(dǎo)電性海水的環(huán)境中直接應(yīng)用，且有的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，而 各種深海機(jī)電設(shè)備，如水下工程設(shè)備、水下取樣器、水下工作站等，有時(shí)需要檢測(cè)它們的某 些零部件沿給定軌跡滑動(dòng)時(shí)是否滑動(dòng)就位，在已有技術(shù)中還沒有一種可在深海環(huán)境中使用的 非接觸式位置傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、不對(duì)被測(cè)量滑動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響、 既能測(cè)量各種機(jī)電設(shè)備的位置，尤其是可適用于在大深度的深海環(huán)境下使用的非接觸式位置 傳感器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)有一個(gè)具有導(dǎo)磁性的非磁性材料殼體，在殼體前端二側(cè)各設(shè)有 一個(gè)干簧管，二個(gè)干簧管通過干簧管連接線串聯(lián)后與傳感器信號(hào)輸出電纜連接，在被測(cè)量滑 動(dòng)部件上固定有控制二個(gè)千簧管電路通斷的永久磁鐵。
所述永久磁鐵的兩個(gè)磁極方向與被測(cè)量滑動(dòng)部件的滑動(dòng)方向垂直。.
所述干簧管連接線與帶密封圈的深海水密插座連接，所述傳感器信號(hào)輸出電纜上帶有與 深海水密插座相適應(yīng)的深海水密插頭。所述深海水密插座和深海水密插頭均是現(xiàn)有深海機(jī)電 設(shè)備中的已有技術(shù)。
所述殼體為可承受海水壓力的耐壓殼體，耐壓殼體由二個(gè)或二個(gè)以上零件組裝成一個(gè)異 形容器，在前端一個(gè)零件內(nèi)封裝干簧管構(gòu)成耐壓干簧管套，各零件連接處設(shè)有密封圈。 所述耐壓殼體與深海水密插座之間設(shè)有密封圈。所述耐壓殼體外殼壁厚為1-10 mm，主要根據(jù)不同海水深度和耐壓殼體的大小的不同而 不同，但要保證外部磁鐵靠近時(shí)，其磁場(chǎng)能透過耐壓殼體作用于磁干簧管上，又能抵御外部 海水的壓力。
所述具有導(dǎo)磁性的非磁性材料是不銹鋼、鈦、銅、鋁、鎂等金屬或其合金或非金屬材料。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低廉，不對(duì)被測(cè)量滑動(dòng)零部件的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，
既能測(cè)量各種機(jī)電設(shè)備的位置，尤其是可以在深海環(huán)境下使用，可用來探測(cè)深海機(jī)電設(shè)備上
的沿給定軌跡滑動(dòng)的零部件是否滑動(dòng)就位。


圖l為實(shí)施例l結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)為被測(cè)量滑動(dòng)部件，2為永久磁鐵，3為干簧管，4為殼體，5為插座，6為干簧 管連接線，7為密封圈，8為傳感器信號(hào)輸出電纜，9為被測(cè)量滑動(dòng)部件的滑軌，IO為開關(guān)頻 率測(cè)控系統(tǒng)電路，ll為干簧管套，12為磁鐵座，13為固定支架，14為鎖母
實(shí)施例l:用于普通機(jī)電設(shè)備位置的測(cè)量
參照?qǐng)D1-
在被測(cè)量滑動(dòng)部件1上固定有永久磁鐵2，永久磁鐵兩磁極方向與被測(cè)量滑動(dòng)部件的滑 軌9的滑動(dòng)方向垂直。在殼體4的前端二側(cè)各封裝有一個(gè)干簧管3， 二個(gè)干簧管通過連接線6 及插座5與傳感器信號(hào)輸出電纜8連接，傳感器信號(hào)輸出電纜與已有技術(shù)中的開關(guān)頻率測(cè)控 系統(tǒng)電路IO連接。
當(dāng)被測(cè)量滑動(dòng)部件1沿滑軌9移動(dòng)，使磁鐵2逐步靠近磁干簧管3時(shí)，兩個(gè)磁干簧管3 中離磁鐵2更近的一個(gè)將首先感受到磁鐵2的磁場(chǎng)作用而閉合，但由于兩個(gè)磁干簧管串聯(lián)連 接，在另一個(gè)磁干簧管3未閉合時(shí)傳感器輸出仍為開路狀態(tài)；只有當(dāng)被測(cè)量滑動(dòng)部件1滑動(dòng) 到使磁鐵2位于兩個(gè)磁干簧管3的中間位置，兩個(gè)磁干簧管同時(shí)感受到磁場(chǎng)作用而閉合時(shí)， 傳感器的輸出方為閉合狀態(tài)；當(dāng)被測(cè)量滑動(dòng)部件繼續(xù)滑動(dòng)使磁鐵逐步離開兩個(gè)磁干簧管之間 的中間位置時(shí)，兩個(gè)磁干簧管又先后恢復(fù)開路狀態(tài)，從而使傳感器輸出為開路狀態(tài)。因此，通過已有技術(shù)的檢測(cè)電路檢測(cè)磁干簧管的通斷狀態(tài)，即可確定被測(cè)量滑動(dòng)部件是否到達(dá)兩組 磁干簧管的中間位置，通過調(diào)整兩組磁干簧管之間的封裝距離就可以調(diào)節(jié)位置探測(cè)的精度。實(shí)施例2:用于深海巖芯取樣鉆機(jī)所用鉆進(jìn)動(dòng)力頭的非接觸式位置傳感器參照?qǐng)D2:與實(shí)施例l不同的是殼體由幾個(gè)耐壓零件構(gòu)成，在前端一個(gè)零件內(nèi)封裝干簧管3構(gòu)成 耐壓干簧管套ll,干簧管套尾部為圓柱形，耐壓干簧管套的圓柱形尾端插入耐壓殼體4前部的孔內(nèi)，并通過密封圈7密封，耐壓于簧管套11和耐壓殼體4通過鎖母14鎖緊固定。傳感器通過支架13固定于滑軌9旁邊的鉆機(jī)機(jī)架上，應(yīng)使封裝有兩個(gè)干簧管的一端的中 間位置對(duì)準(zhǔn)滑軌上的擬檢測(cè)位置并盡量靠近滑軌，將永久磁鐵2通過磁鐵座12固定于鉆進(jìn)動(dòng) 力頭1上，其兩磁極方向與滑軌9滑動(dòng)方向垂直。鉆進(jìn)動(dòng)力頭在鉆機(jī)推進(jìn)油缸作用下沿滑軌 9上下滑動(dòng)。當(dāng)鉆進(jìn)動(dòng)力頭1沿滑軌9移動(dòng)使得磁鐵逐步靠近兩個(gè)磁干簧管時(shí)，離磁鐵較近 的一個(gè)磁干簧管首先感受到磁場(chǎng)的作用而閉合，由于兩個(gè)干簧管串聯(lián)連接，在另一個(gè)磁干簧 管未閉合時(shí)傳感器輸出仍為開路狀態(tài)；只有當(dāng)鉆進(jìn)動(dòng)力頭滑動(dòng)到使磁鐵位于兩個(gè)干簧管的中 間位置，兩個(gè)干簧管同時(shí)感受到磁場(chǎng)作用而閉合時(shí)，傳感器的輸出方為閉合狀態(tài)；當(dāng)鉆進(jìn)動(dòng) 力頭繼續(xù)滑動(dòng)使磁鐵逐步離開兩個(gè)磁干簧管之間的中間位置時(shí)，兩個(gè)磁干簧管又先后恢復(fù)開 路狀態(tài)，從而使傳感器輸出為開路狀態(tài)。因此，通過電路檢測(cè)干簧管的通斷狀態(tài)，即可確定 鉆進(jìn)動(dòng)力頭是否到達(dá)兩個(gè)磁干簧管的中間位置，并且調(diào)整兩個(gè)磁干簧管之間的封裝距離就可 以調(diào)節(jié)位置探測(cè)的精度。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式位置傳感器，其特征在于，設(shè)有一個(gè)具有導(dǎo)磁性的非磁性材料殼體，在殼體前端二側(cè)各設(shè)有一個(gè)干簧管，二個(gè)干簧管通過干簧管連接線串聯(lián)后與傳感器信號(hào)輸出電纜連接，在被測(cè)量滑動(dòng)零部件上固定有控制二個(gè)干簧管電路通斷的永久磁鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式位置傳感器，其特征在于，所述永久磁鐵的兩個(gè)磁極 方向與被測(cè)量滑動(dòng)部件的滑動(dòng)方向垂直。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式位置傳感器，其特征在于，^f述千簧管連接線與帶密 封圈的深海水密插座連接，所述傳感器信號(hào)輸出電纜上帶有與深海水密插座相適應(yīng)的深海水 密插頭。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式位置傳感器，其特征在于，所述殼體為可承受海水壓 力的耐壓殼體，耐壓殼體是由二個(gè)或二個(gè)以上零件組裝而成，在前端一個(gè)零件內(nèi)^f裝干簧管 構(gòu)成耐壓干簧管套，各零件連接處設(shè)有密封圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式位置傳感器，其特征在于，所述耐壓殼體與深海水密 插座之間設(shè)有密封圈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式位置傳感器，其特征在于，所述耐壓殼體外殼壁厚為 1—10咖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非接觸式位置傳感器。設(shè)有一個(gè)具有導(dǎo)磁性的非磁性材料殼體，在殼體前端二側(cè)各設(shè)有一個(gè)干簧管，二個(gè)干簧管通過干簧管連接線串聯(lián)后與傳感器信號(hào)輸出電纜連接，在被測(cè)量滑動(dòng)零部件上固定有控制二個(gè)干簧管電路通斷的永久磁鐵。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低廉，不對(duì)被測(cè)量滑動(dòng)零部件的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，既能測(cè)量各種機(jī)電設(shè)備的位置，尤其可以在深海環(huán)境下使用，可用來探測(cè)深海機(jī)電設(shè)備上的滑動(dòng)零部件是否滑動(dòng)就位。
文檔編號(hào)H01H36/00GK101256087SQ20081003103
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者萬步炎, 黃筱軍 申請(qǐng)人:長沙礦山研究院