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一種防水頂針式位移傳感器的制造方法
【專利摘要】一種防水頂針式位移傳感器，包括：第一圓柱形殼體、第二圓柱形殼體、堵頭、溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片和處理電路，還包括磁芯、加長(zhǎng)頂針、螺旋線圈和彈簧，所述彈簧安裝在第二圓柱形殼體的內(nèi)部，所述磁芯置于螺旋線圈中心線位置，所述磁芯與加長(zhǎng)頂針螺紋緊密連接，所述加長(zhǎng)頂針置于彈簧的中心線位置，彈簧與螺旋線圈的中心線位置重合，彈簧的右端與加長(zhǎng)頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片與處理電路電性連接，并均置于第一圓柱形殼體內(nèi)部左側(cè)，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，精度高、效率穩(wěn)定、安裝方便，且不需要固定安裝在被測(cè)物體上，并具備良好的防水功能。
【專利說(shuō)明】一種防水頂針式位移傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電感調(diào)頻式位移傳感器，尤其是一種防水頂針式位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今的電感調(diào)頻式位移傳感器是一種由電感式敏感元件、集成電路與諧振電容一起構(gòu)成LC振蕩電路，輸出頻率信號(hào)。當(dāng)磁芯在線圈中位移時(shí)，改變磁路磁阻和線圈電感，因而就改變了振蕩電路的輸出信號(hào)頻率。磁芯進(jìn)入螺旋線圈時(shí)，磁阻減少，電感增加，頻率下降，反之則反。只要磁芯材料、螺旋線圈結(jié)構(gòu)工藝、電容及電路選配得當(dāng)，則其在線圈內(nèi)移動(dòng)的一定范圍，其輸出信號(hào)頻率的變化，恰與移動(dòng)距離呈良好的線性關(guān)系。因而在鐵路、公路、地鐵、橋梁、隧道、礦井、建筑、水利水壩等巖土工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但目前的電感調(diào)頻位移傳感器具有如下缺點(diǎn):
[0003]I)位移傳感器測(cè)量時(shí)需要兩端固定安裝，其中一端須固定安裝在被測(cè)物體上，被測(cè)物體表面結(jié)構(gòu)必然受到磨損或破壞，但是類似核電機(jī)組鋼制安全殼技術(shù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域等是不允許破壞外部結(jié)構(gòu)的。
[0004]2)防水等級(jí)比較低，達(dá)不到IP68的防水等級(jí)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種防水頂針式位移傳感器，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，精度高、效率穩(wěn)定、安裝方便，且不需要固定安裝在被測(cè)物體上，并具備良好的防水功能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種防水頂針式位移傳感器，包括:第一圓柱形殼體、第二圓柱形殼體、堵頭、溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片和處理電路，還包括磁芯、加長(zhǎng)頂針、螺旋線圈和彈簧，所述第一圓柱形殼體與第二圓柱形殼體焊接相通，所述螺旋線圈安裝在第一圓柱形殼體的內(nèi)部，且其一端靠近兩個(gè)圓柱形殼體的連接處，所述螺旋線圈與處理電路電性連接，所述彈簧安裝在第二圓柱形殼體的內(nèi)部，所述磁芯置于螺旋線圈中心線位置，所述磁芯與加長(zhǎng)頂針螺紋緊密連接，所述加長(zhǎng)頂針置于彈簧的中心線位置，彈簧與螺旋線圈的中心線位置重合，彈簧的右端與加長(zhǎng)頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片與處理電路電性連接，并均置于第一圓柱形殼體內(nèi)部左側(cè)，堵頭與第一圓柱形殼體左部螺紋緊密連接。
[0007]所述第一圓柱形殼體、第二圓柱形殼體以及加長(zhǎng)頂針的材質(zhì)為不銹鋼。
[0008]所述溫度傳感器采用唯一編號(hào)的半導(dǎo)體溫度傳感器，所述溫度傳感器與處理電路一體封裝。
[0009]所述加長(zhǎng)頂針與磁芯在彈簧的作用下可以在第一與第二圓柱形殼體內(nèi)自由伸縮。
[0010]所述堵頭為機(jī)械防水堵頭。
[0011]所述堵頭與第一圓柱殼體螺紋連接時(shí)，之間還裝有O型密封圈，并且對(duì)整個(gè)第一圓柱形殼體內(nèi)部灌膠密封，以達(dá)到良好的防水效果。
[0012]所述螺旋線圈為銅線圈。
[0013]作為一種舉例說(shuō)明，所述第一圓柱殼體的右側(cè)加裝有螺紋緊密連接的機(jī)械防水堵頭和O型密封圈。
[0014]本實(shí)用新型的有意效果是:該裝置提供了一種防水頂針式位移傳感器，通過(guò)特殊的可自由伸與縮的加長(zhǎng)頂針設(shè)計(jì)，改變了必須與被測(cè)物體固定安裝的老方式，同時(shí)也減少了固定安裝時(shí)固定件帶來(lái)的傳遞誤差，且該傳感器具有良好的防水性能，防水等級(jí)可達(dá)到IP68，填補(bǔ)了應(yīng)用于國(guó)家核電鋼制安全殼測(cè)試位移變形、結(jié)構(gòu)物間相對(duì)位移變形測(cè)量等相關(guān)巖土工程領(lǐng)域傳感器應(yīng)用空白。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一種防水頂針式位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2是本實(shí)用新型的一種防水頂針式位移傳感器處理電路的連接示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]由圖1至圖2所示，一種防水頂針式位移傳感器，包括:第一圓柱形殼體101、第二圓柱形殼體102、堵頭103、溫度傳感器104、串行存儲(chǔ)芯片105和處理電路106，還包括磁芯107、加長(zhǎng)頂針108、螺旋線圈109和彈簧110，所述第一圓柱形殼體101與第二圓柱形殼體102螺紋緊密相通，所述螺旋線圈109安裝在第一圓柱形殼體101的內(nèi)部，且其一端靠近兩個(gè)圓柱形殼體的連接處，所述螺旋線圈109與處理電路106電性連接，所述彈簧110安裝在第二圓柱形殼體102的內(nèi)部，所述磁芯107置于螺旋線圈109中心線位置，所述磁芯107與加長(zhǎng)頂針108螺紋緊密連接，所述加長(zhǎng)頂針108置于彈簧110的中心線位置，彈簧110與螺旋線圈109的中心線位置重合，彈簧110的右端與加長(zhǎng)頂針108固定連接，所述溫度傳感器104、串行存儲(chǔ)芯片105與處理電路106電性連接，并均置于第一圓柱形殼體內(nèi)部左側(cè)，堵頭103與第一圓柱形殼體101左部螺紋緊密連接。
[0019]所述第一圓柱形殼體101、第二圓柱形殼體102以及加長(zhǎng)頂針108的材質(zhì)為不銹鋼。
[0020]所述溫度傳感器104采用唯一編號(hào)的半導(dǎo)體溫度傳感器，所述溫度傳感器104與處理電路106 —體封裝。
[0021]所述加長(zhǎng)頂針108與磁芯107在彈簧110的作用下可以在第一與第二圓柱形殼體內(nèi)自由伸縮。
[0022]所述堵頭103為機(jī)械防水堵頭。
[0023]所述堵頭103與第一圓柱殼體101螺紋連接時(shí)，之間還裝有O型密封圈111，并且對(duì)整個(gè)第一圓柱形101殼體內(nèi)部灌膠密封，以達(dá)到良好的防水效果。
[0024]所述螺旋線圈109為銅線圈。
[0025]本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例，為了達(dá)到更好的放水效果，還可以在第一圓柱形殼體101的右側(cè)加裝螺紋緊密連接的機(jī)械防水堵頭和O型密封圈。
[0026]該位移傳感器工作時(shí)，只需將該位移傳感器安裝在被測(cè)物體的旁邊，例如墻壁上，加長(zhǎng)頂針108頂住被測(cè)物體，這樣，被測(cè)物體的殼體變形等位移參數(shù)就會(huì)通過(guò)加長(zhǎng)頂針108實(shí)時(shí)傳遞給磁芯107，磁芯107在螺旋線圈109內(nèi)的位移變化引起螺旋線圈109的電感量的變化，電感的變化將引起處理電路中LC振蕩器的輸出頻率的變化。當(dāng)測(cè)量出頻率后，再結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)定系數(shù)就可計(jì)算出測(cè)桿位置的變化。這種傳感器精度較高，但環(huán)境溫度對(duì)傳感器有一定的影響，故在其內(nèi)還封裝了一個(gè)溫度傳感器104，用以測(cè)量溫度并進(jìn)行溫度補(bǔ)償。串行存儲(chǔ)芯片105用于存儲(chǔ)標(biāo)定系數(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0027]該裝置提供了一種防水頂針式位移傳感器，通過(guò)特殊的可自由伸與縮的加長(zhǎng)頂針108的彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改變了必須與被測(cè)物體固定安裝的老方式，同時(shí)也減少了固定安裝時(shí)固定件帶來(lái)的傳遞誤差，且該傳感器具有良好的防水性能，防水等級(jí)可達(dá)到IP68，填補(bǔ)了應(yīng)用于國(guó)家核電鋼制安全殼測(cè)試位移變形、結(jié)構(gòu)物間相對(duì)位移變形測(cè)量等相關(guān)巖土工程領(lǐng)域傳感器應(yīng)用空白。
[0028]處理電路包括放大器、微數(shù)據(jù)處理器、串行存儲(chǔ)芯片、通訊接口電路，對(duì)來(lái)自螺旋線圈的交流頻率信號(hào)進(jìn)行放大濾波，輸出放大的頻率信號(hào)；微數(shù)據(jù)處理器對(duì)放大的頻率信號(hào)進(jìn)行邏輯與數(shù)值運(yùn)算，并根據(jù)溫度傳感器的輸出溫度進(jìn)行補(bǔ)償，輸出待測(cè)信號(hào)的物理量；溫度傳感器與微數(shù)據(jù)處理器相連接；電可寫只讀串行存儲(chǔ)芯片與微數(shù)據(jù)處理器相連，按照微數(shù)據(jù)處理器的指令，儲(chǔ)存或調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)；通訊接口電路與微數(shù)據(jù)處理器的串行接口相連，按照來(lái)自微數(shù)據(jù)處理器的指令，向外部發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
[0029]以上所述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防水頂針式位移傳感器，包括:第一圓柱形殼體、第二圓柱形殼體、堵頭、溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片和處理電路，其特征在于，還包括磁芯、加長(zhǎng)頂針、螺旋線圈和彈簧，所述第一圓柱形殼體與第二圓柱形殼體螺紋緊密相通，所述螺旋線圈安裝在第一圓柱形殼體的內(nèi)部，且其一端靠近兩個(gè)圓柱形殼體的連接處，所述螺旋線圈與處理電路電性連接，所述彈簧安裝在第二圓柱形殼體的內(nèi)部，所述磁芯置于螺旋線圈中心線位置，所述磁芯與加長(zhǎng)頂針螺紋緊密連接，所述加長(zhǎng)頂針置于彈簧的中心線位置，彈簧與螺旋線圈的中心線位置重合，彈簧的右端與加長(zhǎng)頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲(chǔ)芯片與處理電路電性連接，并均置于第一圓柱形殼體內(nèi)部左側(cè)，堵頭與第一圓柱形殼體左部螺紋緊密連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述第一圓柱形殼體、第二圓柱形殼體以及加長(zhǎng)頂針的材質(zhì)為不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器為半導(dǎo)體溫度傳感器，且所述溫度傳感器與處理電路一體封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述堵頭為機(jī)械防水堵頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述堵頭與第一圓柱殼體螺紋連接時(shí)，之間還裝有O型密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述螺旋線圈為銅線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防水頂針式位移傳感器，其特征在于，所述第一圓柱殼體的右側(cè)還加裝有螺紋緊密連接的機(jī)械防水堵頭和O型密封圈。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK203587040SQ201320821335
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】張波, 謝彩霞, 王軍, 李糾, 張清華, 曾爽 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙億拓土木工程監(jiān)測(cè)儀器有限公司