[其他]差動變壓器式電焊條偏心檢測傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100838
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100838A
• 公開（公告）日: 1986-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭民生
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B7/31
• 分類號: G01B7/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的范圍

本發(fā)明闡述一種新型的電焊條偏心檢測傳感器，具體地說是闡述一種具有一個激磁線圈和四個感應(yīng)線圈的五繞組結(jié)構(gòu)的差動變壓器式偏心檢測傳感器。

本發(fā)明的背景

目前焊條生產(chǎn)行業(yè)對焊條的偏心檢測大多采用人工靜態(tài)檢測，這種檢測方式勞動強(qiáng)度大，漏檢率亦高，對進(jìn)一步提高焊條生產(chǎn)質(zhì)量不利，因此，采用自動偏心檢測引起了人們的關(guān)注與重視。能否進(jìn)行自動偏心檢測的關(guān)鍵是：首先研制自動檢測傳感器。多年來，這個課題吸引了很多人極大興趣，本發(fā)明提出的傳感器解決了這一問題。

本發(fā)明的目的

本發(fā)明的目的之一是為了解決磁性碳鋼電焊條焊芯偏心度的自動檢測問題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、性能穩(wěn)定可靠的焊條偏心檢測傳感器。

本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種比其它類型傳感器測量精度高、反應(yīng)靈敏輸出信號大、抗干擾能力強(qiáng)的焊條偏心檢測傳感器。

本發(fā)明概述

根據(jù)本發(fā)明提出的傳感器具有一個空心的螺管形激磁線圈和四個分別繞在各自的U型鐵芯上的感應(yīng)線圈，它們被封裝在一個園筒狀的金屬外殼內(nèi)。各U型鐵芯的開口指向圓心，沿圓周均勻排列，形成了互差90°對稱分布的四對磁極。傳感器的中心開有一個軸向圓孔，此軸向園孔正好被螺管形激磁線圈所包圍。當(dāng)電焊條通過此圓孔，并在螺管形激磁線圈中施加激磁電流時，磁通由電焊條的焊芯，穿過焊藥層，經(jīng)過U形鐵芯而構(gòu)成閉合回路，當(dāng)焊芯的中心位置正常，焊藥層的厚度均勻時，進(jìn)入各磁極的磁通相等，各磁極線圈的感應(yīng)電勢也相等。如焊芯的中心位置發(fā)生偏移，焊藥層的厚度不勻時，進(jìn)入各磁極的磁通量則不相等，各磁極線圈的感應(yīng)電勢也隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。根據(jù)各磁極線圈感應(yīng)電勢的變化情況、即由差動電勢的大小和相位，就可以判斷出焊芯偏心量的大小和方向。

附圖簡介

本發(fā)明的進(jìn)一步描述與附圖配合進(jìn)行，圖中顯示了本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是差動變壓器式偏心檢測傳感器的原理結(jié)構(gòu)圖。

圖2是檢測傳感器的透視圖，用切開一部分顯示其內(nèi)部構(gòu)造。

圖3是沿軸線剖開的傳感器正視圖。

圖4是沿A-A線剖開的局部剖面正視圖。

具體描述

如圖所示：在圖1中，電焊條的焊芯680被螺管形激磁線圈630所包圍。感應(yīng)線圈620繞在U形鐵芯640上，上下兩個U形鐵芯上的感應(yīng)線圈接成一組，采用反極性串聯(lián)的方式連接。

激磁線圈630相當(dāng)于變壓器的原邊，感應(yīng)線圈620相當(dāng)于變壓器的付邊，若給激磁線圈施加交流激磁，磁通路徑如圖1中的虛線所示，該磁通由磁性焊條的焊芯，上下分為兩路，分別穿過焊芯與U型鐵芯之間的氣隙經(jīng)過U型鐵心而構(gòu)成閉合回路。如果焊芯位置居中，上、下U型鐵芯與焊芯之間的氣隙大小相等，兩個感應(yīng)線圈的感應(yīng)電勢也相等，差動電壓為零。如果焊芯離開中心位置，向上或者向下偏移，則氣隙的大小就會產(chǎn)生變化，兩個感應(yīng)線圈的感應(yīng)電壓也會隨之變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)的差動電壓。

現(xiàn)在參考圖2，沿徑向由內(nèi)向外觀察：傳感器的軸向圓孔690中插入了一根焊條，焊條的外包藥皮即焊藥層670被局部剝開，暴露出焊條的焊芯680。焊條的外圍是激磁線圈630。再向外看就是U型鐵芯640與感應(yīng)線圈620。最外層是金屬圓殼610。傳感器端部還有輸出線的引腳660。整個金屬殼體內(nèi)，除了線圈與鐵芯外，其余空間都填滿了環(huán)氧樹脂填充材料650。

仔細(xì)觀察磁通的路徑，就會發(fā)現(xiàn)U型鐵芯與焊芯之間的氣隙中還包括焊藥層，剝開藥皮的目的，就是讓我們看清這些細(xì)節(jié)，焊條內(nèi)部的焊芯是磁性金屬材料，而其外包藥皮由非磁性物質(zhì)構(gòu)成，磁通由焊芯進(jìn)入各U型鐵芯的磁極時必須穿過焊藥層。因此各U型鐵芯支路磁阻的大小，就由該磁極下的藥皮厚度決定，也就是說，如果焊芯外包藥皮厚薄均勻，則各線圈感應(yīng)電勢相等。如果焊芯外包藥皮厚薄不勻，則各線圈感應(yīng)電勢就不相等。

圖3、圖4中各部分的數(shù)字標(biāo)記與圖1、圖2中的一致。這里增加了一個新的標(biāo)記1640、它是面對U型鐵芯的開口方向看到的U型鐵芯的兩個磁極。由圖4中U型鐵芯縱向切面的剖面線可以看出，U型鐵芯由硅鋼帶迭制而成。另外，圖4還醒目地展示了四個U型鐵芯的分布技巧。這種在兩個相互垂直方向上對稱安裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計。從偏心檢測的角度來看，是一種最合理的排列方式。

最后應(yīng)該提及的是傳感器中心的軸向圓孔，此圓孔的內(nèi)徑必須大于被測焊條的外徑，并留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以保證被測焊條能夠自由穿過此園孔。圓孔的內(nèi)徑也不能太大，否則將會使傳感器的檢測靈敏度降低。

補(bǔ)正????85100838