[發明專利]一種電渦流位移傳感器

在審

• 申請號: 201610071634.5
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105547126A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 葉俊奇;耿繼青;黃偉才;歐錦華;劉志昌
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 何懷燕

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體地，涉及一種電渦流位移傳感器，尤其涉及一 種耐高溫高壓的電渦流位移傳感器。

背景技術

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定 規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。電渦流位移傳感器是一種非接觸式 傳感器，其具有響應速度快、分辨率高、耐油污污染等特點，在位移測量、無損探傷、 厚度測量等方面有著廣泛應用，但是其極易受溫度與壓力的影響，在不同的溫度與壓 力環境中，測試結果均會存在漂移，導致測試不準確，限制了電渦流傳感器在溫度與 壓力環境中的應用。

專利號為201010576092.X的專利文獻，提供了一種微小型一體化電渦流傳感器， 如圖1所示，其主要由殼體(例如：不銹鋼殼體3)、探頭組件1、印制板組件2、輸 出組件4等組成。其中，探頭組件1和印制板組件2安裝在殼體中，探頭組件1、印 制板組件2和殼體之間的縫隙用灌封膠5填充。探頭組件1包括并聯的諧振電路11 和線圈12；印制板電路2包括依次串聯的運算電路、線性校正電路24和輸出電路25。 運算電路包括與探頭組件1串聯的檢波濾波器21、振蕩器22，與檢波濾波器21串聯 的放大器23。輸出電路25通過輸出電纜41和輸出插頭42連接。其探頭組件只有一 個感應線圈，無相應的溫度補償設計，無法應用在高溫以及溫度變化的場所，且其印 制板組件內置到探頭內部，造成探頭體積較大，且印制板組件上的電子元器件亦會受 到環境溫度的影響，加劇了溫漂效應。

現有技術中，存在功能少、體積大和溫度適應能力差等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述缺陷，提出一種電渦流位移傳感器，以提高在高溫、 高壓環境中位移測試的準確性。

本發明一提供一種電渦流位移傳感器，包括：探頭，前置器，以及分別連接于所 述探頭和前置器的信號線纜；其中，所述探頭，包括：傳感器殼體，以及采用差分結 構內置于所述傳感器殼體的測試線圈和補償線圈；所述探頭被配置為當待測金屬檢測 面發生位移變化時，差分輸出所述測試線圈和補償線圈的差分信號；所述前置器，被 配置為對所述差分信號進行信號處理，并輸出待測金屬檢測面位移變化的檢測結果。

優選地，所述探頭，還包括：內置于所述傳感器殼體的測試線圈固定支架和補償 線圈固定支架；所述測試線圈固定安裝于所述測試線圈固定支架，所述補償線圈固定 安裝于所述補償線圈固定支架。

優選地，所述探頭，還包括：內置于所述傳感器殼體的測試線圈磁芯和補償線圈 磁芯；所述測試線圈磁芯位于所述測試線圈的中心部位，所述補償線圈磁芯位于所述 補償線圈的中心部位。

優選地，所述測試線圈和補償線圈的線圈尺寸形狀以及電參數相同或相近似，且 所述測試線圈磁芯和補償線圈磁芯的尺寸形狀以及磁性相同或相近似；和/或，所述測 試線圈靠近待測金屬檢測面設置，且所述補償線圈位于所述測試線圈遠離所述金屬檢 測面的一側。

優選地，所述探頭，還包括：位于所述測試線圈和補償線圈之間的隔磁板，所述 隔磁板為與所述傳感器殼體一體式設置的金屬片。

優選地，在所述隔磁板上還設有信號線走線槽，所述信號線纜穿過所述信號線走 線槽，與所述測試線圈和補償線圈差分連接。

優選地，在所述傳感器殼體內壁與所述測試線圈、補償線圈、所述測試線圈固定 支架和補償線圈固定支架之間的空腔、以及所述信號線走線槽中，填充有灌封塑料。

優選地，在所述傳感器殼體靠近所述信號線纜的一端，設有扳手卡面；和/或，在 所述傳感器殼體的外表面設有傳感器固定螺紋；和/或，所述傳感器殼體為金屬殼體。

優選地，所述前置器，包括：連接于所述信號線纜的感應電感值數字轉換器，以 及連接于所述電感數字轉換器的MCU或單片機。

優選地，所述感應電感值數字轉換器，以及MCU或單片機，集成設置于一控制 板。

本發明的方案，通過在探頭中設置了兩個線圈進行差分輸出，且前置器外置到探 頭之外，可以消除溫度對探頭和前置器的影響。該傳感器可以應用在高溫、高壓的環 境中進行準確測試，且具有精度高、體積小、成本低、可靠性高等特點。

進一步，本發明的方案，在線圈中心填充磁芯，可以解決線圈內置于殼體之內而 造成的測試量程減小的問題。