[實(shí)用新型]一種新型煤礦液壓支架用磁致伸縮位移傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220384904.5
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN202747989U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李和深;張華享;呂澤培
• 申請（專利權(quán)）人: 新會康宇測控儀器儀表工程有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種位移傳感器，尤其是一種應(yīng)用在煤礦液壓支架上的磁致伸縮位移傳感器。

背景技術(shù)

目前，干簧管式位移傳感器占據(jù)了大部分液壓支架推移千斤頂行程的傳感器市場，它的核心用途時制成測控桿。干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)，它通常由兩個或三個既導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料做成的簧片觸點(diǎn)封裝在充有惰性氣體或真空的玻璃管里，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉接點(diǎn)。測控桿具備小體積、低價格、低電流等優(yōu)點(diǎn)，但由于一根測控桿就需要上百個干簧管，工藝控制難度較大，產(chǎn)品有不少無法避免的缺陷，如制造工藝復(fù)雜、精確度低、使用壽命不長等。

國內(nèi)外目前還沒有專門用在液壓支架推移千斤頂?shù)拇胖律炜s位移傳感器，如果能設(shè)計出尺寸基本一樣，性價比高的專用磁尺，不單使磁尺可以在該領(lǐng)域建立競爭優(yōu)勢，而且還可能引領(lǐng)該領(lǐng)域的位移傳感器配套元件由測控桿向磁尺轉(zhuǎn)變。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精度、高性價比、高可靠性的煤礦液壓支架用磁致伸縮位移傳感器。

為了克服現(xiàn)有干簧管式位移傳感器的不足，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種新型煤礦液壓支架用磁致伸縮位移傳感器，包括出線端蓋、電子倉、支架、磁環(huán)、波導(dǎo)管、不銹鋼外管與O型密封圈，電子倉與波導(dǎo)管一體式連接，波導(dǎo)管安裝在不銹鋼外管內(nèi)，磁環(huán)設(shè)置于不銹鋼外管外側(cè)。

進(jìn)一步地，尺寸微型化的電子倉完全置于不銹鋼外管內(nèi)，所述電子倉包括電路板和拾能機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在出線端蓋的前端設(shè)置滿足IP68密封要求的灌膠區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述傳感器的位置測量基于磁致伸縮原理，電路板采用10位的AD轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型的有益效果：新型的液壓支架用磁致伸縮位移傳感器，采用電子倉與波導(dǎo)管一體式結(jié)構(gòu)連接，使傳感器具備了體積小的特點(diǎn)，可應(yīng)用于千斤頂活塞缸中；設(shè)置滿足IP68密封要求的灌膠區(qū)域與O型密封圈的側(cè)密封方式增加了傳感器的可靠性與使用壽命；基于磁致伸縮原理，電路板采用10位的AD轉(zhuǎn)換，輸出0.5-4.5V的DC信號呈線性變化，非線性誤差小于1mm，大大提高了傳感器位置測量的精確度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

圖1是傳統(tǒng)的干簧管式位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是以磁致伸縮原理測量示意圖；

圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型傳感器在千斤頂活塞缸安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是傳統(tǒng)的干簧管式位移傳感器結(jié)構(gòu)，包括干簧管8、電阻9、磁環(huán)4、不銹鋼外管6，干簧管8是一種磁敏的特殊開關(guān)，它的核心用途是制作測控桿10，通常由兩個或三個既導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料做成的簧片觸點(diǎn)封裝在充有惰性氣體或真空的玻璃管里，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉接點(diǎn)。測控桿10具備小體積、低價格、低電流等優(yōu)點(diǎn)，但由于一根測控桿10就需要上百個干簧管8，工藝控制難度較大，產(chǎn)品有不少無法避免的缺陷，如制造工藝復(fù)雜、精確度低、使用壽命不長等。

圖2是以磁致伸縮原理測量示意圖，由電子倉內(nèi)的電子電路產(chǎn)生一個起始脈沖，此起始脈沖在波導(dǎo)絲中傳輸時，同時產(chǎn)生一個沿波導(dǎo)絲方向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)這個磁場與磁環(huán)中的永久磁場相遇時，產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)，使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動，然后利用單個線圈作為換能器，將返回的微小振蕩轉(zhuǎn)換為電流信號，用一個雙路的運(yùn)放對信號進(jìn)行放大處理，再經(jīng)單片機(jī)處理，采用10位的DAC進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，再經(jīng)放大電路輸出0.5-4.5V，精度達(dá)到小于1mm。

圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，包括出線端蓋1、電子倉2、支架3、磁環(huán)4、波導(dǎo)管5、不銹鋼外管6與O型密封圈7，電子倉2與波導(dǎo)管5一體式連接，波導(dǎo)管5安裝在不銹鋼外管6內(nèi)，磁環(huán)4設(shè)置于不銹鋼外管6外側(cè)。尺寸微型化的電子倉完全置于不銹鋼外管內(nèi)，所述電子倉包括電路板和拾能機(jī)構(gòu)。在出線端蓋的前端設(shè)置滿足IP68密封要求的灌膠區(qū)域。傳感器與液壓油缸之間采用O型密封圈7的側(cè)密封方式，最高能承受60MPa的油壓。

圖4是本實(shí)用新型位移傳感器12在千斤頂活塞缸安裝示意圖，千斤頂活塞缸9內(nèi)包含活塞桿10、千斤頂后蓋11。磁環(huán)4與活塞桿10安裝在一起，利用磁致伸縮原理測試磁環(huán)4位置同時可得到活塞桿10相對位置。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。