[發(fā)明專利]拉線式光電位移傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110370231.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102506723A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪哲蓀;逄煥平;湯臨春
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量物體線位移的傳感器，具體的說是一種拉線式光電位移傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的位移傳感器有機械式、電阻式、電容式和電感式等，這類傳感器存在著讀數(shù)不直觀、量程小、體積過大引起安裝不便、一旦有障礙物就無法量測等，使得在具體應(yīng)用上受限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種體積小、量程大、精度高、安裝方便、造價低的拉線式光電位移傳感器。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明拉線式光電位移傳感器的結(jié)構(gòu)特點是：

具有一直立在矩形底座上的拱門形機殼，在所述機殼中，一直立的前機架將機殼內(nèi)腔分設(shè)為前腔體和后腔體，位于所述后腔體中、與所述前機架相平行地設(shè)置一直立的后機架，由所述前機架與后機架通過軸承共同支承一可轉(zhuǎn)動的主軸，所述主軸的前段軸延伸在機殼的前腔體中，在所述主軸的前段軸上設(shè)有漲緊盤簧；在所述前腔體所在位置的機殼右上方設(shè)置一拉線嘴，位于拉線嘴入口處的前腔體中設(shè)置一方向微動開關(guān)；

一拉線盤固定設(shè)置在所述主軸的前段軸上，位于拉線盤的右上方是一可以將拉線成螺旋單排繞絲在拉線盤上的排絲器，拉線的一端繞線在拉線盤上，另一端依次通過排絲器和方向微動開關(guān)在拉線嘴中引出；

以所述前機架和后機架為支撐，設(shè)置一齒輪組，所述齒輪組是以固定設(shè)置在主軸上的主軸齒輪為主動輪，與主軸齒輪嚙合的棘輪為第一從動輪，末級從動輪是具有三個均布的不透光葉片的調(diào)制輪，自所述棘輪到所述調(diào)制輪，其間按照直徑由大到小依次嚙合傳動各中間級從動輪；

電路板固定設(shè)置在前機架的側(cè)壁上，在所述電路板上設(shè)置兩組光電斷續(xù)器，所述光電斷續(xù)器的發(fā)射極和接收極分置在所述調(diào)制輪的不透光葉片的兩側(cè)；所述兩組光電斷續(xù)器處在互為90°的位置上。

本發(fā)明拉線式光電位移傳感器的結(jié)構(gòu)特點也在于：

設(shè)置所述排絲器是由位于兩端的傳動齒輪和連接在兩端傳動齒輪之間的螺紋排絲筒構(gòu)成，所述螺紋排絲筒的表面為螺旋線槽；

設(shè)置所述拉線盤是由位于兩端的帶齒端板和連接在兩端帶齒端板之間的繞絲筒構(gòu)成，由所述拉線盤上帶齒端板帶動的排絲器是在所述拉線盤轉(zhuǎn)過一周時，排絲器轉(zhuǎn)過一個輪齒，并且在排絲器上螺紋排絲筒帶動下的拉線沿軸向平移一個拉線的外徑的寬度。

本發(fā)明拉線式光電位移傳感器的結(jié)構(gòu)特點也在于：

所述排絲器上的位于兩端的傳動齒輪是形成為雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)層齒輪和外層齒輪，所述內(nèi)層齒輪和外層齒輪上的齒高、齒寬、齒頂圓直徑、齒根圓直徑均為相同，內(nèi)層齒輪的齒數(shù)是外層齒輪的齒數(shù)的一半，并且內(nèi)層齒輪上相鄰的輪齒是與外層齒輪上一一間隔的輪齒相重疊；

在所述拉線盤上帶齒端板的外側(cè)設(shè)置有兩只能夠與外層齒輪上相鄰的兩個輪齒相嚙合的傳動齒(，所述兩個傳動齒之間的齒槽貫穿所述帶齒端板。

本發(fā)明拉線式光電位移傳感器的結(jié)構(gòu)特點也在于：

所述方向微動開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為：呈豎直設(shè)置一擺桿，作為擺動中心的銷軸將擺桿懸掛設(shè)置在機架上，在所述擺桿的上部設(shè)置有刀刃架，刀刃架的底部刃口抵壓在拉線上的，在所述擺桿的底端設(shè)置一永久磁鋼塊，在與所述永久磁鋼塊相對位置的底座上設(shè)置一霍爾元件。

設(shè)置一擺桿定位結(jié)構(gòu)，是在所述擺桿的底部，處在與所述永久磁塊相應(yīng)位置的兩側(cè)機架上，分別設(shè)置定位鐵片，以所述永久磁塊對所述定位鐵片的吸附定位擺桿。

本發(fā)明中拉線式位移傳感器基于以下工作原理：

被測物體位移的傳感：固定設(shè)置拉線式光電位移傳感器，將從拉線嘴中引出的拉線掛鉤掛在被測物體測點的掛環(huán)上，依靠傳感器內(nèi)漲緊盤簧回縮的彈力，將拉線回縮繃緊后，即可進行位移量測。當被測物體產(chǎn)生位移拉動拉線時，拉線盤將作相應(yīng)的正反方向轉(zhuǎn)動。拉線盤每轉(zhuǎn)動一周，經(jīng)由齒輪組的變速，被測位移量得到充分放大，以此提高分辨率。在拉線盤上纏繞的數(shù)圈拉線，可以使量程達到1m以上，利用調(diào)制輪和光電斷續(xù)器將轉(zhuǎn)動的機械信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，從而獲得位移量的檢測。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：本發(fā)明體積小、量程大、精度高、安裝方便、造價低，可以通過安置定滑輪來繞過障礙物體進行位移量測，可實時顯示數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B為本發(fā)明后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1C為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1D為本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A為本發(fā)明中排絲器與拉線盤嚙合傳動結(jié)構(gòu)主視示意圖；