[發明專利]非接觸式位置傳感器

無效

• 申請號: 200810031035.6
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101256087A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 萬步炎;黃筱軍
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;H01H36/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種位置傳感器，尤其是適用于用來探測深海機電設備上沿給定軌道滑動的零部件是否滑動就位的非接觸式位置傳感器。

背景技術

目前已有一些位置傳感器的報導，但是這些位置傳感器基本上只適用于陸地上的位置檢測，而不能在深海高壓高導電性海水的環境中直接應用，且有的結構較復雜，成本較高，而各種深海機電設備，如水下工程設備、水下取樣器、水下工作站等，有時需要檢測它們的某些零部件沿給定軌跡滑動時是否滑動就位，在已有技術中還沒有一種可在深海環境中使用的非接觸式位置傳感器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、成本低廉、不對被測量滑動部件的運動產生影響、既能測量各種機電設備的位置，尤其是可適用于在大深度的深海環境下使用的非接觸式位置傳感器。

本發明的技術方案是：設有一個具有導磁性的非磁性材料殼體，在殼體前端二側各設有一個干簧管，二個干簧管通過干簧管連接線串聯后與傳感器信號輸出電纜連接，在被測量滑動部件上固定有控制二個干簧管電路通斷的永久磁鐵。

所述永久磁鐵的兩個磁極方向與被測量滑動部件的滑動方向垂直。

所述干簧管連接線與帶密封圈的深海水密插座連接，所述傳感器信號輸出電纜上帶有與深海水密插座相適應的深海水密插頭。所述深海水密插座和深海水密插頭均是現有深海機電設備中的已有技術。

所述殼體為可承受海水壓力的耐壓殼體，耐壓殼體由二個或二個以上零件組裝成一個異形容器，在前端一個零件內封裝干簧管構成耐壓干簧管套，各零件連接處設有密封圈。

所述耐壓殼體與深海水密插座之間設有密封圈。

所述耐壓殼體外殼壁厚為1-10mm，主要根據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，其磁場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。

本發明的優點是：結構簡單可靠、成本低廉，不對被測量滑動零部件的運動產生影響，既能測量各種機電設備的位置，尤其是可以在深海環境下使用，可用來探測深海機電設備上的沿給定軌跡滑動的零部件是否滑動就位。

附圖說明

圖1為實施例1結構示意圖；

圖2為實施例2結構示意圖。

圖中：1為被測量滑動部件，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為傳感器信號輸出電纜，9為被測量滑動部件的滑軌，10為開關頻率測控系統電路，11為干簧管套，12為磁鐵座，13為固定支架，14為鎖母

實施例1：用于普通機電設備位置的測量

參照圖1：

在被測量滑動部件1上固定有永久磁鐵2，永久磁鐵兩磁極方向與被測量滑動部件的滑軌9的滑動方向垂直。在殼體4的前端二側各封裝有一個干簧管3，二個干簧管通過連接線6及插座5與傳感器信號輸出電纜8連接，傳感器信號輸出電纜與已有技術中的開關頻率測控系統電路10連接。

當被測量滑動部件1沿滑軌9移動，使磁鐵2逐步靠近磁干簧管3時，兩個磁干簧管3中離磁鐵2更近的一個將首先感受到磁鐵2的磁場作用而閉合，但由于兩個磁干簧管串聯連接，在另一個磁干簧管3未閉合時傳感器輸出仍為開路狀態；只有當被測量滑動部件1滑動到使磁鐵2位于兩個磁干簧管3的中間位置，兩個磁干簧管同時感受到磁場作用而閉合時，傳感器的輸出方為閉合狀態；當被測量滑動部件繼續滑動使磁鐵逐步離開兩個磁干簧管之間的中間位置時，兩個磁干簧管又先后恢復開路狀態，從而使傳感器輸出為開路狀態。因此，通過已有技術的檢測電路檢測磁干簧管的通斷狀態，即可確定被測量滑動部件是否到達兩組磁干簧管的中間位置，通過調整兩組磁干簧管之間的封裝距離就可以調節位置探測的精度。

實施例2：用于深海巖芯取樣鉆機所用鉆進動力頭的非接觸式位置傳感器

參照圖2：

與實施例1不同的是：殼體由幾個耐壓零件構成，在前端一個零件內封裝干簧管3構成耐壓干簧管套11，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，并通過密封圈7密封，耐壓干簧管套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旁邊的鉆機機架上，應使封裝有兩個干簧管的一端的中間位置對準滑軌上的擬檢測位置并盡量靠近滑軌，將永久磁鐵2通過磁鐵座12固定于鉆進動力頭1上，其兩磁極方向與滑軌9滑動方向垂直。鉆進動力頭在鉆機推進油缸作用下沿滑軌9上下滑動。當鉆進動力頭1沿滑軌9移動使得磁鐵逐步靠近兩個磁干簧管時，離磁鐵較近的一個磁干簧管首先感受到磁場的作用而閉合，由于兩個干簧管串聯連接，在另一個磁干簧管未閉合時傳感器輸出仍為開路狀態；只有當鉆進動力頭滑動到使磁鐵位于兩個干簧管的中間位置，兩個干簧管同時感受到磁場作用而閉合時，傳感器的輸出方為閉合狀態；當鉆進動力頭繼續滑動使磁鐵逐步離開兩個磁干簧管之間的中間位置時，兩個磁干簧管又先后恢復開路狀態，從而使傳感器輸出為開路狀態。因此，通過電路檢測干簧管的通斷狀態，即可確定鉆進動力頭是否到達兩個磁干簧管的中間位置，并且調整兩個磁干簧管之間的封裝距離就可以調節位置探測的精度。