[发明专利]非接触式位置传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种位置传感器，尤其是适用于用来探测深海机电设备上沿给定轨道滑动的零部件是否滑动就位的非接触式位置传感器。

背景技术

目前已有一些位置传感器的报导，但是这些位置传感器基本上只适用于陆地上的位置检测，而不能在深海高压高导电性海水的环境中直接应用，且有的结构较复杂，成本较高，而各种深海机电设备，如水下工程设备、水下取样器、水下工作站等，有时需要检测它们的某些零部件沿给定轨迹滑动时是否滑动就位，在已有技术中还没有一种可在深海环境中使用的非接触式位置传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、不对被测量滑动部件的运动产生影响、既能测量各种机电设备的位置，尤其是可适用于在大深度的深海环境下使用的非接触式位置传感器。

本发明的技术方案是：设有一个具有导磁性的非磁性材料壳体，在壳体前端二侧各设有一个干簧管，二个干簧管通过干簧管连接线串联后与传感器信号输出电缆连接，在被测量滑动部件上固定有控制二个干簧管电路通断的永久磁铁。

所述永久磁铁的两个磁极方向与被测量滑动部件的滑动方向垂直。

所述干簧管连接线与带密封圈的深海水密插座连接，所述传感器信号输出电缆上带有与深海水密插座相适应的深海水密插头。所述深海水密插座和深海水密插头均是现有深海机电设备中的已有技术。

所述壳体为可承受海水压力的耐压壳体，耐压壳体由二个或二个以上零件组装成一个异形容器，在前端一个零件内封装干簧管构成耐压干簧管套，各零件连接处设有密封圈。

所述耐压壳体与深海水密插座之间设有密封圈。

所述耐压壳体外壳壁厚为1-10mm，主要根据不同海水深度和耐压壳体的大小的不同而不同，但要保证外部磁铁靠近时，其磁场能透过耐压壳体作用于磁干簧管上，又能抵御外部海水的压力。

所述具有导磁性的非磁性材料是不锈钢、钛、铜、铝、镁等金属或其合金或非金属材料。

本发明的优点是：结构简单可靠、成本低廉，不对被测量滑动零部件的运动产生影响，既能测量各种机电设备的位置，尤其是可以在深海环境下使用，可用来探测深海机电设备上的沿给定轨迹滑动的零部件是否滑动就位。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为实施例2结构示意图。

图中：1为被测量滑动部件，2为永久磁铁，3为干簧管，4为壳体，5为插座，6为干簧管连接线，7为密封圈，8为传感器信号输出电缆，9为被测量滑动部件的滑轨，10为开关频率测控系统电路，11为干簧管套，12为磁铁座，13为固定支架，14为锁母

实施例1：用于普通机电设备位置的测量

参照图1：

在被测量滑动部件1上固定有永久磁铁2，永久磁铁两磁极方向与被测量滑动部件的滑轨9的滑动方向垂直。在壳体4的前端二侧各封装有一个干簧管3，二个干簧管通过连接线6及插座5与传感器信号输出电缆8连接，传感器信号输出电缆与已有技术中的开关频率测控系统电路10连接。

当被测量滑动部件1沿滑轨9移动，使磁铁2逐步靠近磁干簧管3时，两个磁干簧管3中离磁铁2更近的一个将首先感受到磁铁2的磁场作用而闭合，但由于两个磁干簧管串联连接，在另一个磁干簧管3未闭合时传感器输出仍为开路状态；只有当被测量滑动部件1滑动到使磁铁2位于两个磁干簧管3的中间位置，两个磁干簧管同时感受到磁场作用而闭合时，传感器的输出方为闭合状态；当被测量滑动部件继续滑动使磁铁逐步离开两个磁干簧管之间的中间位置时，两个磁干簧管又先后恢复开路状态，从而使传感器输出为开路状态。因此，通过已有技术的检测电路检测磁干簧管的通断状态，即可确定被测量滑动部件是否到达两组磁干簧管的中间位置，通过调整两组磁干簧管之间的封装距离就可以调节位置探测的精度。

实施例2：用于深海岩芯取样钻机所用钻进动力头的非接触式位置传感器

参照图2：

与实施例1不同的是：壳体由几个耐压零件构成，在前端一个零件内封装干簧管3构成耐压干簧管套11，干簧管套尾部为圆柱形，耐压干簧管套的圆柱形尾端插入耐压壳体4前部的孔内，并通过密封圈7密封，耐压干簧管套11和耐压壳体4通过锁母14锁紧固定。

传感器通过支架13固定于滑轨9旁边的钻机机架上，应使封装有两个干簧管的一端的中间位置对准滑轨上的拟检测位置并尽量靠近滑轨，将永久磁铁2通过磁铁座12固定于钻进动力头1上，其两磁极方向与滑轨9滑动方向垂直。钻进动力头在钻机推进油缸作用下沿滑轨9上下滑动。当钻进动力头1沿滑轨9移动使得磁铁逐步靠近两个磁干簧管时，离磁铁较近的一个磁干簧管首先感受到磁场的作用而闭合，由于两个干簧管串联连接，在另一个磁干簧管未闭合时传感器输出仍为开路状态；只有当钻进动力头滑动到使磁铁位于两个干簧管的中间位置，两个干簧管同时感受到磁场作用而闭合时，传感器的输出方为闭合状态；当钻进动力头继续滑动使磁铁逐步离开两个磁干簧管之间的中间位置时，两个磁干簧管又先后恢复开路状态，从而使传感器输出为开路状态。因此，通过电路检测干簧管的通断状态，即可确定钻进动力头是否到达两个磁干簧管的中间位置，并且调整两个磁干簧管之间的封装距离就可以调节位置探测的精度。