[發明專利]一種輕量化懸浮傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010790855.4
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111739709B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 孫炎;呂陽;黃文斌;鄭良廣;胡忠忠;蔣鵬
• 申請（專利權）人: 寧波中車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: H01F27/02
• 分類號: H01F27/02;H01F27/30;H01F41/04;H05K5/02;H05K5/06;G01B21/16
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 邢麗艷

本發明涉及一種輕量化懸浮傳感器及其制備方法，屬于交通運輸技術領域。本發明的輕量化懸浮傳感器包括基座和探頭，基座包括殼體、采集電路板，采集電路板安裝在殼體的一端，采集電路板安裝有信號傳輸組件Ⅱ；探頭包括探頭線圈、用于安裝探頭線圈的線圈骨架和用于填充探頭外殼內部空腔的填充結構件，探頭線圈上安裝有信號傳輸組件Ⅰ，線圈骨架和填充結構件均采用輕質介電材料制成，探頭線圈、線圈骨架和填充結構件安裝在殼體的另一端；本發明采用輕質介電材料作為懸浮傳感器探頭的線圈骨架和殼體內腔的填充結構件，既能保持對產品內部組件的絕緣、固定和防護，也可同步實現產品輕量化的要求。

技術領域

本發明屬于傳感器技術領域，涉及一種輕量化懸浮傳感器及其制備方法。

背景技術

高速列車在高速運行時，除消耗電能之外，還必須克服包括機械摩擦力、空氣摩擦力等在內的巨大阻力，并且會對軌道產生強大的沖擊力。另外，在制動停車時，高速列車的巨大動能也需要在短時間內消散。減輕高速列車自重，對于減少線路損害、減少動力消耗、減少制動系統負擔、節約能源，具有重要意義。因此，用于高速列車的電子電氣產品，都具有輕量化的設計需求。

由于高速磁浮列車對所使用的傳感器存在接口、尺寸等方面的限制，故常用的輕量化設計主要集中于結構優化，例如，減少金屬結構的厚度、在金屬殼體上采用鏤空設計、減少環氧樹脂灌封層厚度等，然而這些方法在減重的同時帶來了新的風險。金屬厚度的減少、過多的鏤空，會導致結構強度下降，容易斷裂。特別是對于大平板結構，尺寸過薄，在機加工過程中就會產生撓曲變形，影響后續裝配。

現有懸浮傳感器常用環氧樹脂進行內外全灌封，環氧樹脂灌封層具有絕緣和防護的作用，如將灌封層厚度減少，會導致傳感器的絕緣性能下降，內部電磁組件易露出，產品防護效果減弱。過薄的環氧樹脂灌封層，也會增加膠層開裂的風險。另外，作為表面膠的環氧樹脂，需要具有很好的強度，以起到防護作用。而這種高強度的環氧樹脂，往往填料較多，密度較高，導致產品整體重量提高。這與高速磁浮列車的輕量化需求相悖。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了應用于高速磁浮列車的輕量化懸浮傳感器。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種輕量化懸浮傳感器，所述輕量化懸浮傳感器包括，

基座，包括殼體、采集電路板，所述采集電路板安裝在殼體的一端，所述采集電路板上安裝有信號傳輸組件Ⅱ；

探頭，包括探頭線圈、用于安裝探頭線圈的線圈骨架和用于填充探頭外殼內部空腔的填充結構件，所述探頭線圈上安裝有信號傳輸組件Ⅰ，所述信號傳輸組件Ⅰ與信號傳輸組件Ⅱ組裝后形成完整的信號傳輸部件，所述線圈骨架和填充結構件均采用輕質介電材料制成，所述探頭線圈、線圈骨架和填充結構件安裝在殼體的另一端。

本發明的懸浮傳感器安裝于高速磁浮列車懸浮電磁鐵上的兩個高能磁芯之間以及末端磁極與相鄰的高能磁芯之間的每個間隙中，主要針對與軌道長定子之間的空氣間隙距離進行測量，為高速磁浮列車懸浮控制系統提供懸浮間隙信號、加速度信號和速度信號，用于控制整車的懸浮運行，對測量的響應性要求較高。本發明采用輕質介電材料既作為電磁組件的線圈骨架，又起到填充殼體內部空腔的作用，既能保持對產品內部組件的絕緣、固定和防護，也可同步實現產品減重。

作為優選，所述線圈骨架和填充結構件為一個整體結構件，其整體形狀與殼體的另一端的內腔相匹配。

作為優選，所述線圈骨架具有U型內腔或為中空內腔，所述填充結構件位于線圈骨架的U型內腔或中空內腔并與其相匹配，所述線圈骨架的外部形狀與殼體的另一端的內腔相匹配。

所述線圈骨架具有U型內腔時，所述線圈骨架具有底面和設置在底面之上的相對的兩個側面，所述線圈骨架具有中空內腔時，所述線圈骨架具有底面和設置在底面之上的首尾相連的側面，所述首尾相連的側面根據與要填充的殼體的內腔的形狀相匹配。