[實用新型]一種線性往復運動零件位置的檢測裝置

有效

• 申請號: 201821576842.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN208736334U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 丁召榮;黃晨濤;翟文革;張冕;魯磊
• 申請（專利權）人: 西安鐵路信號有限責任公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種線性運動零件位置的檢測裝置，其特征是：至少包括：被測零件（1）、磁柵（2）、左測量頭（3?1）、右測量頭（3?2），磁柵（2）固定在被測零件（1）的表面，磁柵（2）的磁場以周期性變化，磁場周期性變化方向與被測零件（1）的線性運動方向一致；左測量頭（3?1）和右測量頭（3?2）沿被測零件（1）往復運動方向左右分布且固定安裝，左測量頭（3?1）和右測量頭（3?2）中的檢測元件在磁柵（2）運動過程中至少有一個處于磁柵（2）的有效磁場中。這種線性往復運動零件位置的檢測裝置，其具有無需對零，可以通過運算確定零件絕對位置，并且可以在后續測量中對位置數值進行校正的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種線性往復運動零件位置的檢測裝置，特別是一種往復運動零件具體位置的確定，可以用來檢查或監測線性運動零件運動過程中的具體位置。

背景技術

利用磁柵和霍爾元件檢測運動零件線性位移是一種精度高，抗油污干擾，且成本相對較低的非接觸式測量方法，近年來在位置檢測方面得到了廣泛應用。

通常在磁柵上等間距的間隔分布磁場的N極和S極，在磁柵表面空間形成以一定周期分布的磁場強度，處于其中的霍爾元件會輸出對應的電壓，電壓值與磁場強度成正比，在一個磁場周期內，霍爾元件的位置和其輸出電壓為正弦關系，因此在一個磁場周期內，根據霍爾元件的輸出電壓可以確定其相對于磁場周期起始位置的位移，也就是說，霍爾元件在一個磁場周期內的具體位置是可以確定的，但是由于磁場的周期性變化，對于具體的磁場周期難以確定，僅可以通過累加磁場周期對應的長度來計量磁柵和霍爾元件的相對位移。

根據前述的測量原理，對于線性位移的測量可以使用累加的辦法，并且在開始測量時先對正零位，這樣就可以測量或計算出被測物體的具體位置。但是對于不能對零的物體，其位置就難以確定了。如某型道岔轉轍機中的驅動及鎖閉零件，其運動形式為往復運動，在電源斷開后仍有慣性運動。在慣性、摩擦阻力甚至碰撞反彈的綜合作用下，運動零件最終停止，且長期使用過程中摩擦阻力會發生變化，因此該運動零件最終停止位置會發生變化，由于其停止位置就是下一次運動的起始位置，這樣每次運動的起始位置可能會有變化。如果使用磁柵測量，可以方便的得出零件的相對位移，但難以掌握零件的實際位置。在故障判斷和預警中，零件的實際位置能提供更加有效的判斷信息。也就是說，從實用的角度來說，需要掌握的是零件運動過程的實際位置，并且掌握了零件運動過程的實際位置，也就掌握了其運動過程的相對位移，但掌握了零件運動過程的位移情況，不知道其初始位置（或者其他位置），最終無法掌握零件運動過程的實際位置。

可見，在磁柵和霍爾元件測量線性運動零件位移的基礎上，不進行頻繁對零，甚至無需對零，就能確定零件運動過程中的實際位置具有很強的實用價值。

發明內容

本實用新型提供一種線性往復運動零件位置的檢測裝置，其具有無需對零，可以通過運算確定零件絕對位置，并且可以在后續測量中對位置數值進行校正的特點。

本實用新型的技術方案是:涉及一種線性往復運動零件位置的檢測裝置，至少包括：被測零件、磁柵、左測量頭、右測量頭，磁柵固定在被測零件的表面，磁柵的磁場以周期性變化，磁場周期性變化方向與被測零件的線性運動方向一致；左測量頭和右測量頭沿被測零件往復運動方向分布且固定安裝，左測量頭和右測量頭是可以檢測磁柵有效磁場變化的霍爾元件裝置，左測量頭和右測量頭中的霍爾元件在磁柵運動過程中至少有一個處于磁柵的有效磁場中。

所述的有效磁場是左測量頭及右測量頭中的霍爾元件處于其中時能檢測出預計信號的有磁場分布的空間范圍。

所述的左測量頭和右測量頭沿被測零件往復運動方向分布且固定是按如下方法安裝固定，左測量頭和右測量頭中霍爾元件距離固定；被測零件向右運動到終止位置時，左測量頭中的霍爾元件不在磁柵的有效磁場中，不能檢測到被測零件的位移，右測量頭中的霍爾元件處于磁柵的有效磁場中；被測零件向左運動到終止位置時，右測量頭中的霍爾元件不在磁柵的有效磁場中，不能檢測到被測零件的位移，左測量頭中的霍爾元件處于磁柵的有效磁場中。