[發(fā)明專利]一種基于霍爾傳感器的位置測(cè)量裝置及電磁閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010739109.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111947559B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇令;黃震;郝平;胡海勇;許耀午;許世壯;郭娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間技術(shù)研制試驗(yàn)中心
• 主分類號(hào): G01B7/00
• 分類號(hào): G01B7/00;F16K31/06
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠(chéng)君睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發(fā)明涉及一種基于霍爾傳感器的位置測(cè)量裝置及電磁閥，位置測(cè)量裝置，包括：霍爾傳感器，與所述霍爾傳感器相對(duì)設(shè)置的磁鋼，用于連接所述霍爾傳感器和所述磁鋼并用于導(dǎo)磁的導(dǎo)磁環(huán)，與所述霍爾傳感器和所述磁鋼一一對(duì)應(yīng)且相對(duì)設(shè)置的第一磁通件，以及位于相對(duì)的兩個(gè)所述第一磁通件之間的第二磁通件；所述霍爾傳感器和所述磁鋼分別與之相對(duì)應(yīng)的所述第一磁通件的一端相抵靠；所述第二磁通件(15)的外側(cè)面上至少設(shè)置有一條凹槽(151)；沿垂直于兩個(gè)所述第一磁通件的連線方向，所述第二磁通件可沿線性的往復(fù)移動(dòng)。本發(fā)明的位置測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，且測(cè)量準(zhǔn)確度和靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種基于霍爾傳感器的位置測(cè)量裝置及電磁閥。

背景技術(shù)

雙穩(wěn)態(tài)電磁閥是一種具有位置自保持功能的電動(dòng)閥門(mén)，具有啟/閉瞬間耗能、無(wú)源保持、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，作為管理閥門(mén)用于流體介質(zhì)的隔離控制，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、航空航天等方面得到了較為廣泛的應(yīng)用。針對(duì)其無(wú)源保持特性，由于振動(dòng)、加速度、故障激勵(lì)等原因使電磁閥閥芯銜鐵跳離應(yīng)處的穩(wěn)態(tài)位置，若無(wú)相應(yīng)的閥芯銜鐵測(cè)量手段，導(dǎo)致電磁閥所在的控制系統(tǒng)不知道閥門(mén)真實(shí)狀態(tài)，也就無(wú)法及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

目前，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥閥芯銜鐵位置測(cè)量手段有介質(zhì)接觸式和非接觸式兩種方法。介質(zhì)接觸式一般在閥門(mén)內(nèi)部設(shè)置位移傳感器直接測(cè)量銜鐵位置變化，或?qū)曡F位置變化通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置引出閥體外部，再通過(guò)位移傳感器測(cè)量間接測(cè)量銜鐵位置變化。該方法需傳感器接觸工質(zhì)或設(shè)計(jì)動(dòng)密封，在對(duì)毒性、易燃易爆等工質(zhì)管理要求較高的航天航空、化工、生物等領(lǐng)域不可取。而非接觸式一般通過(guò)測(cè)量電磁閥的磁通路特性變化來(lái)間接獲取銜鐵位置變化，其測(cè)量傳感器、測(cè)量電路不直接接觸閥門(mén)介質(zhì)，采取的方式主要為電感測(cè)量比對(duì)法、電流變化時(shí)間比對(duì)法。兩種方法均需構(gòu)造一個(gè)測(cè)量比對(duì)電路，用來(lái)測(cè)量電感或電流，系統(tǒng)較為復(fù)雜，與電磁閥原有電磁線圈耦合，故障隔離性不強(qiáng)。且由于雙穩(wěn)態(tài)電磁閥閥芯銜鐵移動(dòng)位移很小，一般在1-2mm左右，電磁閥的磁通路特性變化很小，即電感量、電流比對(duì)量很小，若閥門(mén)外界溫度環(huán)境發(fā)生變化，極易產(chǎn)生偏離，測(cè)量誤差增大，導(dǎo)致閥芯銜鐵位置測(cè)量有誤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于霍爾傳感器的位置測(cè)量裝置及電磁閥，解決測(cè)量誤差大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種基于霍爾傳感器的位置測(cè)量裝置，包括：霍爾傳感器，與所述霍爾傳感器相對(duì)設(shè)置的磁鋼，用于連接所述霍爾傳感器和所述磁鋼并用于導(dǎo)磁的導(dǎo)磁環(huán)，與所述霍爾傳感器和所述磁鋼一一對(duì)應(yīng)且相對(duì)設(shè)置的第一磁通件，以及位于相對(duì)的兩個(gè)所述第一磁通件之間的第二磁通件；

所述霍爾傳感器和所述磁鋼分別與之相對(duì)應(yīng)的所述第一磁通件的一端相抵靠；

所述第二磁通件的外側(cè)面上至少設(shè)置有一條凹槽；

沿垂直于兩個(gè)所述第一磁通件的連線方向，所述第二磁通件可沿線性的往復(fù)移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第二磁通件上與所述凹槽相鄰的非凹槽部構(gòu)成所述第二磁通件上的導(dǎo)磁通道；

沿所述第二磁通件的移動(dòng)方向，所述導(dǎo)磁通道與所述第一磁通件與所述第二磁通件相鄰的一端的寬度相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第二磁通件與所述第一磁通件的端部之間具有間隔，且該間隔的小于所述凹槽的寬度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述凹槽的寬度至少為所述第二磁通件與所述第一磁通件的端部之間的間隔的2倍。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一磁通件為柱狀結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第二磁通件為環(huán)狀或板狀結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種的電磁閥，包括：位置測(cè)量裝置、閥體，線圈和銜鐵；

所述閥體具有用于安裝所述線圈的線圈腔，以及用于安裝所述銜鐵的銜鐵腔；