[发明专利]一种耐高压电感式接近开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种接近开关，更进一步，涉及一种采用全金属封装的接近开关，其感应面具有更好的抗高压流体冲击的性能，以及更好的抗雷击浪涌冲击的电气性能。 

背景技术

电感式接近开关是一种用于检测移动金属部件的接近开关，金属在接近感应面时内部产生涡流，涡流吸收振荡能量，使得接近开关内的振荡减弱，直至停振。 

传统的电感式接近开关主要包括一壳体单元，和一内部电路，该内部电路封装在该壳体单元内，用于产生振荡磁场以及处理信号，该壳体单元包括一感应面和封装壳体，被检测的金属部件在检测过程中与该感应面相对，该内部电路包括一感应部件，该感应部件与该壳体单元的感应面相对，也就是说，在金属检测过程中，被检测部件和感应部件位于该感应面的两侧，当达到检测距离时，被检测的金属与金属部件产生的涡流使得内部感应部件的振荡磁场减弱，从而通过内部电路转变为开关控制量。 

感应距离是接近开关的一个至关重要的参数，由于电磁波要穿过感应面和外部金属感应，所以感应面的材质和厚度对于感应距离有重大影响，在一些工况环境中，对于感应面和封装壳体的结构也有一定要求，比如在流体高压环境中，感应面要求能够耐高压，得到结构耐压而且保证一定有效的感应距离，这是电感式接近开关需要突破的方面。 

现有的比较常见的一种电感式接近开关，为了保证一定的耐压性，需要增大感应面的厚度，同时为了保证一定的感应距离，减少感应面对于感应过程的影响，感应面由陶瓷或者塑料材质构成，感应面采用胶水或者其它方式固定并连接于封装壳体，对于这种陶瓷材质的感应面，优势在于在增大厚度时感应面对于感应过程的影响较小，可是同时存在一些缺点，比如在检测气缸内或者液压缸内的活塞的移动位置时，一方面，在长期的流体高压环境中，陶瓷感应面容易出现裂纹，外部流体进入封装壳体内部，损坏内部电路，导致整体功能失效，也就是说，材质的选择减低了对感应过程的干扰，但是同时也带来材质本身其他不利特性，尤其服役在流体高压环境中表现出不利因素，据试验验证，经长期500bar流体高 压的冲击，该种结构的感应面极易出现裂痕，导致产品整体功能失效；另一方面，感应面与封装壳体的接缝位置也是结构弱点，两个不同材质部件之间的连接方式极大影响结构的稳定性，在现有技术中，采用胶水等连接物连接感应面和封装壳体，在流体高压工况中容易失效，感应面和封装壳体连接不稳定，甚至脱离，进而影响到内部电路。 

感应面和封装壳体的另一种结构是感应面一体地连接于封装壳体，也就是说，感应面采用和封装壳体相同的金属材质，这种结构中存在的明显问题之一，就是感应面的厚度对于感应过程和感应距离的影响，在振荡磁场产生的电磁波感金属检测物的过程中，首先要穿过感应面，所以感应面的材质对于感应过程至关重要，选择金属材质，意味着感应面对于振荡电磁波会产生干扰作用，当厚度较小时，干扰相对较小，所以对于感应距离影响较小，可是同样耐压性差；增大厚度时，增强了耐压性，可是感应面对于振荡电磁波的干扰增强，感应距离减小，到一定厚度，没有感应距离，也就是说，完全失去接近开关的作用，所以金属材质的厚度和感应距离之间的矛盾使得这种结构无法实现良好的耐流体高压的性能。 

另一方面，对于金属材质的感应面，存在的另一个问题是振荡频率的选择，采用陶瓷或者塑料时，不需要考虑频率的不同而引起的感应面对于感应过程的影响的大小，而采用金属材质时，选择不同的频率对于感应过程的影响作用不同，也就是说，相同金属材质，相同厚度，不同振荡频率，感应面对于感应过程的影响不同，感应距离不同。 

材质，振荡频率，厚度等综合因素同时影响感应过程，进而决定感应距离的大小或者有无，因此各个变量之间复杂的关系，使得要得到具有一定厚度且耐压性好的金属材质感应面，而且保证一定有效的感应距离是现有技术无法突破的方面。 

此外，对于现有的电感式接近开关还存在一些未解决的问题，其中一问题是，抗雷击浪涌冲击的性能较差，不适宜室外作业和应用，另外一个问题是，对于电子元器件，需要通过电磁兼容EMC测试，检测电子元器件的电气性能，可是对于现有的产品存在的普遍问题是，EMC检测指标较差，也就是说，电磁兼容的电气性能较差。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电感式接近开关，其包括一振荡模块，用于调节振荡频率，使其感应距离增大，感应更加灵敏。 

本发明的另一目的在于提供一种电感式接近开关，其包括一频率调节模块，用于调节振荡频率，得到匹配不同材质的感应面的振荡频率。