[發(fā)明專利]基于平面線圈的耐高溫位移傳感器探頭制作裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911042098.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN110864614B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靈強(qiáng);劉振俠;趙梓妤;呂亞國;胡劍平;朱鵬飛;張麗芬;劉振剛;吳丁毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02;G01B7/00;H01F41/074;H01F41/096;H01F41/098;H01F41/064
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;趙中霞

本發(fā)明公開了一種基于平面線圈的耐高溫位移傳感器探頭制作裝置及方法，包括位移控制單元、設(shè)在位移控制單元上的送線單元和繞線驅(qū)動(dòng)單元以及與繞線驅(qū)動(dòng)單元可拆卸安裝的平面線圈固定單元。通過送線單元將金屬線送入固定夾片中間并固定在繞線軸上，通過繞線電機(jī)帶動(dòng)繞線軸轉(zhuǎn)動(dòng)并在兩固定夾片之間纏繞成平面線圈，采用陶瓷膠對(duì)平面線圈和陶瓷片進(jìn)行封裝。本發(fā)明成本可控，可靠性高，便于批量生產(chǎn)，可自主選擇線圈材料、線徑、線圈尺寸制作適合的平面電感線圈，解決了非自粘線平面線圈的制作和成型問題。采用耐高溫材料制作而成的平面電感傳感器探頭，可用于1000℃以上嚴(yán)苛環(huán)境下的非接觸測(cè)量，解決了極高溫環(huán)境下傳感器探頭的密封加工問題和耐溫問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電渦流位移測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于平面線圈的耐高溫位移傳感器探頭制作裝置及方法。

背景技術(shù)

電渦流傳感器是一種具有高靈敏度、大感應(yīng)范圍、快響應(yīng)速度和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的非接觸式測(cè)量傳感器。在機(jī)械位移、變形、裂紋檢測(cè)等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

對(duì)于燃?xì)鉁u輪、蒸汽輪機(jī)等高溫設(shè)備中的部件微小位移測(cè)量問題，對(duì)傳感器的耐溫性和靈敏度提出更高的要求。以往的電渦流位移傳感器線圈采用金屬銅或銀制作而成，耐溫最高不超過900℃；或是采用復(fù)雜的探頭結(jié)構(gòu)對(duì)感應(yīng)線圈進(jìn)行冷卻，以提高探頭使用溫度。目前常用的電感線圈加工方法一般為三維螺旋纏繞、采用自粘膠成型或光刻濺射法，其中三維螺旋線圈和自粘膠平面線圈成型無法滿足1000℃以上的高溫和微小距離測(cè)距的要求，光刻濺射方法設(shè)備繁多、加工工藝復(fù)雜、成本較貴，且能夠采用的材料耐溫性能也無法滿足1000℃以上的使用環(huán)境要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種基于平面線圈的耐高溫位移傳感器探頭制作裝置及方法，解決不采用自粘膠線圈的傳感器線圈加工和封裝問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種基于平面線圈的耐高溫位移傳感器探頭制作裝置，包括位移控制單元、設(shè)在位移控制單元上的送線單元和繞線驅(qū)動(dòng)單元以及與所述繞線驅(qū)動(dòng)單元可拆卸配合安裝的平面線圈固定單元；

所述位移控制單元包括底座、設(shè)在底座上的滑軌、安裝在滑軌上并能沿滑軌移動(dòng)的位移平臺(tái)、貫穿連接位移平臺(tái)并與所述滑軌平行的位移軸以及與位移軸連接的電機(jī)；

所述送線單元包括設(shè)在位移平臺(tái)上的固定座、設(shè)在固定座上的大線輪、小線輪以及送線錐頭；

所述繞線驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)在位移平臺(tái)上的固定板、設(shè)在固定板上的繞線電機(jī)、與繞線電機(jī)連接的聯(lián)軸器以及與聯(lián)軸器同軸連接的繞線軸；所述送線錐頭指向所述繞線軸；所述繞線軸與所述位移軸平行，所述電機(jī)能驅(qū)動(dòng)位移軸帶動(dòng)位移平臺(tái)以及位于位移平臺(tái)上的送線單元和繞線驅(qū)動(dòng)單元同時(shí)同向移動(dòng)；繞線軸的作用是固定金屬線并帶動(dòng)金屬線在平面線圈固定夾片之間纏繞成平面線圈，繞線軸軸徑可以根據(jù)平面線圈空心內(nèi)徑要求更換，繞線軸可進(jìn)行軸向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將繞線軸穿進(jìn)平面線圈固定夾片貫通孔；繞線電機(jī)為低速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速和圈數(shù)可以通過控制器調(diào)節(jié)，具體的，轉(zhuǎn)速可以在60rpm～3000rpm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用來驅(qū)動(dòng)繞線軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)金屬線以繞線軸為中心形成平面線圈。

所述平面線圈固定單元包括兩個(gè)相互平行相對(duì)的固定夾片、夾片固定架、固定架位移臺(tái)以及位移控制器；固定夾片均安裝在夾片固定架上，且兩個(gè)固定夾片之間的距離可調(diào)；所述繞線軸貫穿兩個(gè)固定夾片；所述夾片固定架連接固定架位移臺(tái)，固定架位移臺(tái)連接位移控制器。

本發(fā)明還包括如下技術(shù)特征：

具體的，所述夾片固定架包括距離可調(diào)的第一支架和第二支架；所述固定架位移臺(tái)包括用以安裝第一支架的第一固定架位移臺(tái)和用以安裝第二支架的第二固定架位移臺(tái)，且第一固定架位移臺(tái)固定在所述底座上，并在第一固定架位移臺(tái)上設(shè)有滑道，所述滑道與繞線軸相互平行；第二固定架位移臺(tái)設(shè)在滑道上并能沿滑道移動(dòng)；