一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置，包括一密閉殼體和一檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)與所述密閉殼體構(gòu)成一密閉空間，所述檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)待檢測(cè)物體的位移進(jìn)行檢測(cè)，所述密閉殼體內(nèi)包括一軌道，所述軌道設(shè)置有一磁性尺，發(fā)出磁場(chǎng)信號(hào)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一測(cè)量單元，所述測(cè)量單元接收所述磁性尺發(fā)出的磁場(chǎng)信號(hào)并發(fā)出測(cè)量信號(hào)，所述磁性尺和所述測(cè)量單元均位于所述密閉空間內(nèi)。該裝置能夠?qū)⒋判猿吆蛡鞲衅鲀烧叻忾]在一起，通過(guò)一個(gè)彈簧板連接這個(gè)封閉軌道，安裝時(shí)只要固定好封閉軌道，拉動(dòng)彈簧板就可以測(cè)量位移，由于彈簧板允許拉伸和扭曲，安裝時(shí)不需現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)，使安裝更簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，在航空航天、機(jī)械制造、高精度數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域等方向都需要大量真實(shí)可靠的反應(yīng)被測(cè)對(duì)象位置信息的位移測(cè)量裝置，且要求該裝置系統(tǒng)具有高分辨率、體積小、重量輕、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。由于位移測(cè)量裝置多采用位移傳感器，且位移傳感器由傳統(tǒng)的模擬量向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)化。磁性尺是數(shù)字化位移傳感器中最常用、最基礎(chǔ)的一種，由于其抗震性和抗沖擊性能高，適宜在水、油、粉塵等工業(yè)環(huán)境下工作，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小，因此得到廣泛應(yīng)用。
[0003]但是在實(shí)際應(yīng)用中，磁性尺和傳感器的分開(kāi)設(shè)置，在使用一段時(shí)間后，這種設(shè)計(jì)方式易造成磁性尺和傳感器之間易產(chǎn)生誤差，而計(jì)算誤差、矯正誤差需要的工作量大且難度高，實(shí)現(xiàn)困難。
[0004]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供了一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置，用以解決上述缺陷。
[0006]本發(fā)明的目的在于，提供了一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置，包括一密閉殼體和一檢測(cè)系統(tǒng)，所述密閉殼體與所述檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成一密閉空間，所述密閉殼體為一箱體結(jié)構(gòu)，所述檢測(cè)系統(tǒng)接收磁場(chǎng)信號(hào)，形成測(cè)量信號(hào)，對(duì)所述測(cè)量信號(hào)處理后實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)物體的位移的檢測(cè)，所述密閉殼體內(nèi)包括一軌道，所述軌道上設(shè)置有一磁性尺，發(fā)出所述磁場(chǎng)信號(hào)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一測(cè)量單元，所述測(cè)量單元接收所述磁場(chǎng)信號(hào)并發(fā)出所述測(cè)量信號(hào)，所述磁性尺和所述測(cè)量單元均位于所述密閉空間內(nèi)。
[0007]較佳的，所述測(cè)量單元包括一滑動(dòng)板和五個(gè)導(dǎo)向輪，所述滑動(dòng)板上有一卡槽，容置傳感器，所述傳感器接收所述磁場(chǎng)信號(hào)；所述五個(gè)導(dǎo)向輪中兩個(gè)所述導(dǎo)向輪位于所述滑動(dòng)板的下部、一個(gè)所述導(dǎo)向輪位于所述滑動(dòng)板的一弧形槽內(nèi)，均與所述軌道的側(cè)面滑動(dòng)相接，兩個(gè)所述導(dǎo)向軌位于所述滑動(dòng)板的側(cè)面，與所述軌道的上部滑動(dòng)相接。
[0008]較佳的，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括一移位單元，所述移位單元的上端固定所述待檢測(cè)物體，所述移位單元包括一上導(dǎo)軌、一上導(dǎo)軌支架，所述上導(dǎo)軌為一箱體結(jié)構(gòu)，一側(cè)與所述待檢測(cè)物體相接一側(cè)與所述密閉殼體相接，所述上導(dǎo)軌支架一側(cè)與所述上導(dǎo)軌相接，且位于所述密閉殼體內(nèi)部；所述上導(dǎo)軌支架與位于所述滑動(dòng)板一凹槽內(nèi)的一彈簧板的一端相連，所述彈簧板另一端與所述滑動(dòng)板活動(dòng)連接且可以在所述凹槽內(nèi)活動(dòng)。
[0009]較佳的，所述密閉殼體的兩側(cè)分別設(shè)置兩個(gè)條形槽，所述上導(dǎo)軌支架和所述條形槽通過(guò)密封物質(zhì)密封連接。
[0010]較佳的，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括一解碼單元，所述解碼單元接收所述測(cè)量信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解碼處理后獲得位移信號(hào)，所述位移信號(hào)為所述待檢測(cè)物體的位移信息，所述解碼單元位于所述上導(dǎo)軌的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0011 ] 較佳的，所述解碼單兀包括一信號(hào)調(diào)理模塊、一信號(hào)修正模塊以及一信號(hào)解碼模塊，所述信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)所述測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大處理，信號(hào)修正模塊接收所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的信號(hào)，進(jìn)行幅值、相位反饋修正后重新傳輸至所述信號(hào)調(diào)理模塊，所述信號(hào)解碼模塊接收所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解碼處理后輸出所述位移信號(hào)。
[0012]較佳的，所述傳感器為霍爾傳感器。
[0013]較佳的，所述彈簧板的一端呈球狀，與所述滑動(dòng)板上的一固定板活動(dòng)固定于所述凹槽內(nèi)。
[0014]較佳的，所述密封物質(zhì)為膠條。
[0015]較佳的，所述傳感器使用環(huán)氧膠水灌封。
[0016]有益效果:磁性尺和傳感器兩者封閉在一起，通過(guò)一個(gè)彈簧板連接這個(gè)封閉軌道，安裝時(shí)只要固定好封閉軌道，拉動(dòng)彈簧板就可以測(cè)量位移，由于彈簧板允許拉伸和扭曲，安裝時(shí)不需現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)，使安裝更簡(jiǎn)單；使用封閉軌道和五滑輪裝置，將磁性尺和傳感器固定在一起，通過(guò)矯正可以測(cè)量的精確度；在全封閉腔體外面覆蓋雙層膠條，實(shí)現(xiàn)了全封閉結(jié)構(gòu)，灰塵和粉末不易進(jìn)入。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置的密閉殼體正視圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置的檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3為本發(fā)明一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置的測(cè)量單元側(cè)視圖；
[0020]圖4為本發(fā)明一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置的安裝示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置的解碼單元工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]參照?qǐng)D1，本發(fā)明包括:
[0024]一密閉殼體，起到容置、固定作用；
[0025]一檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)位于所述殼體內(nèi)，并能夠在所述殼體內(nèi)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量。
[0026]所述密閉殼體上部開(kāi)口，且靠近所述密閉殼體的上部的兩側(cè)，每一側(cè)均設(shè)有條形槽01和條形槽02。所述軌道01和所述軌道02內(nèi)可容置膠體，與所述檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)密封作用。所述密閉殼體的底部還設(shè)有一槽口 03，所述槽口 03內(nèi)設(shè)置一軌道04。所述密閉殼體采用全封閉結(jié)構(gòu)，在全封閉腔體外面覆蓋雙層膠條，灰塵和粉末進(jìn)不去。同時(shí)磁性尺是柔性的，抗振動(dòng)，不怕水。
[0027]結(jié)合圖2、圖3和圖4，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括:
[0028]一移位單元，一側(cè)固定在待檢測(cè)物體上，另一側(cè)與測(cè)量單元連接，實(shí)現(xiàn)了待檢測(cè)物體和測(cè)量單元的連接，待檢測(cè)物體的移動(dòng)帶動(dòng)所述移位單元，所述測(cè)量單元對(duì)所述移位單元的移動(dòng)距離進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)物體位移的檢測(cè)；
[0029]一測(cè)量單元，與所述移位單元相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待檢測(cè)物體移動(dòng)距離的測(cè)量，并發(fā)出測(cè)量信號(hào)；
[0030]一解碼單元，一端與所述移位單元連接，一端與解碼器，接收所述測(cè)量單元發(fā)出的測(cè)量信號(hào)，通過(guò)解碼器進(jìn)行解碼后，計(jì)算待檢測(cè)物體的位移距離。
[0031]所述移位單兀包括一上導(dǎo)軌11、一導(dǎo)軌支架12、一前導(dǎo)軌支腳13、一后導(dǎo)軌支腳14，所述上導(dǎo)軌11為一箱體結(jié)構(gòu)，上部未密封，待檢測(cè)物體與所述上導(dǎo)軌11的上部能夠固定連接。所述槽口 03、所述槽口 04和所述導(dǎo)軌支架12之間通過(guò)密封物質(zhì)密封連接，所述密封物質(zhì)可以為膠條，也可以為橡皮膠。
[0032]所述測(cè)量單元包括一滑動(dòng)板21、五個(gè)輪滑裝置、一彈簧板27，如圖所示，，所述滑動(dòng)板21上設(shè)置有一凹槽211、一卡槽212以及一弧形槽213。所述滑動(dòng)板21與所述前導(dǎo)軌支腳13連接，所述移位單元的移動(dòng)帶動(dòng)所述滑動(dòng)板21的運(yùn)動(dòng)，所述滑動(dòng)板21上的所述卡槽212，用于固定傳感器。所述輪滑裝置均由一個(gè)導(dǎo)向輪以及一個(gè)螺釘構(gòu)成，所述螺釘用于將所述導(dǎo)向輪固定在所述滑動(dòng)板21上，所述導(dǎo)向輪22和所述導(dǎo)向輪23分別位于所述滑動(dòng)板21的側(cè)面的兩端，與所述軌道04的上端滑動(dòng)相接。所述導(dǎo)向輪24和所述導(dǎo)向輪25分別位于所述滑動(dòng)板21的下端兩側(cè)，與所述軌道04的側(cè)面滑動(dòng)相接。所述導(dǎo)向輪26位于所述滑動(dòng)板21的中部的所述弧形槽213內(nèi)，與所述導(dǎo)軌04的側(cè)面滑動(dòng)相接。所述滑動(dòng)相接，是指五個(gè)所述導(dǎo)向輪在所述軌道04上均能夠滑動(dòng)運(yùn)行。五個(gè)滑動(dòng)裝置的使用，使得所述滑動(dòng)板21的活動(dòng)更加靈敏，且五個(gè)滑動(dòng)裝置的接觸面不同，使得所述滑動(dòng)板21與所述軌道04的接觸更加完全。
[0033]所述滑動(dòng)板21，通過(guò)一彈簧板27與所述測(cè)量裝置連接，所述彈簧板27位于所述凹槽211內(nèi)，一端通過(guò)螺釘與所述前導(dǎo)軌支腳21固定連接，所述彈簧板27的另一端呈球狀，所述凹槽211的一端有一球形凹槽，所述彈簧板27球狀一端位于所述球形凹槽內(nèi)，所述滑動(dòng)板上有一固定板，將所述彈簧板27的球狀一端活動(dòng)固定在所述球形凹槽內(nèi)。所述活動(dòng)固定，是指所述彈簧板27呈球狀的一側(cè)，能夠在所述球形凹槽內(nèi)有一定的活動(dòng)范圍，而所述固定板的使用，使得該側(cè)的運(yùn)動(dòng)范圍只能固定在所述球形凹槽內(nèi)。所述彈簧板27的使用將所述測(cè)量單元和所述移位單元活動(dòng)連接，使得所述測(cè)量單元在一定范圍內(nèi)能夠活動(dòng)。安裝時(shí)只要固定好封閉軌道，拉動(dòng)所述彈簧板27就可以測(cè)量位移，由于所述彈簧板27允許拉伸和扭曲，安裝時(shí)不需現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)，使安裝更簡(jiǎn)單。
[0034]所述軌道04上固定一磁性尺，所處磁性尺為一條均勻的多級(jí)充磁的磁條，能夠形成周期性強(qiáng)弱變化的多級(jí)磁場(chǎng)，發(fā)出磁場(chǎng)信號(hào)。所述卡槽212內(nèi)所固定的傳感器為霍爾傳感器，該傳感器以惠斯通電橋的形式組成一個(gè)對(duì)磁性尺發(fā)出的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。將磁性尺和傳感器固定在同一個(gè)裝置內(nèi)部，通過(guò)矯正可以提高水平度和垂直度，從而精度也可以做到Ium或更高。
[0035]所述解碼單元包括一信號(hào)處理子單元，所述信號(hào)處理子單元一端與霍爾傳感器連接，一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)41與一顯示器42連接。所述解碼單元接收所述霍爾傳感器發(fā)出的測(cè)量信號(hào)，并對(duì)該測(cè)量信號(hào)進(jìn)行解碼處理，獲取待檢測(cè)物體的位移信號(hào)。通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)41將該信號(hào)傳輸至顯示器42，顯示待檢測(cè)物體的位移信息。
[0036]如圖5所示，所述信號(hào)處理子單元為一電路板，位于所述上導(dǎo)軌11的箱體內(nèi)部，包括一信號(hào)接收模塊311、一信號(hào)調(diào)理模塊312、一信號(hào)修正模塊313、一信號(hào)解碼模塊314以及一信號(hào)輸出模塊315。當(dāng)所述信號(hào)接收模塊311接收所述霍爾傳感器發(fā)出的測(cè)量信號(hào)，并將該測(cè)量信號(hào)傳輸至所述信號(hào)調(diào)理模塊312，經(jīng)過(guò)放大等處理后傳輸至所述信號(hào)解碼模塊314。如果在信號(hào)調(diào)理模塊312輸出的信號(hào)好可以通過(guò)信號(hào)修成模塊313進(jìn)行幅值、相位反饋等修正后重新傳輸至信號(hào)接收模塊311。信號(hào)解碼模塊314接收所述信號(hào)調(diào)理模塊312的輸出信號(hào)，拖過(guò)告訴A/D采樣，將一個(gè)周期的正余弦信號(hào)平均分成若干正交脈沖信號(hào)，該信號(hào)即位移信號(hào)，通過(guò)信號(hào)輸出模塊315，將該位移信號(hào)傳輸至所述顯示器42。
[0037]工作時(shí)，待檢測(cè)物體的移動(dòng)帶動(dòng)所述移位單元的運(yùn)動(dòng)，所述移位單元通過(guò)所述彈簧板27帶動(dòng)所述滑動(dòng)板21的運(yùn)動(dòng)，由于所述滑動(dòng)板21的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)了所述霍爾傳感器位置的變化，則其相對(duì)于所述磁性尺產(chǎn)生了位移，磁性尺不同位置處的磁性信息不同，則所述霍爾傳感器接收到所述磁性尺發(fā)生的信號(hào)發(fā)生了變化?；魻杺鞲衅鲗⒔邮盏降男盘?hào)傳遞至信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理、修正、解碼等處理后，將最終結(jié)果傳輸至顯示器，顯示待檢測(cè)物體的位移信息。所述傳感器部分使用環(huán)氧膠水灌封，也不怕水霧。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言?xún)H僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全封閉軌道式磁性位移測(cè)量裝置，包括一密閉殼體和一檢測(cè)系統(tǒng)，所述密閉殼體與所述檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成一密閉空間，所述密閉殼體為一箱體結(jié)構(gòu)，所述檢測(cè)系統(tǒng)接收磁場(chǎng)信號(hào)，形成測(cè)量信號(hào)，對(duì)所述測(cè)量信號(hào)處理后實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)物體的位移的檢測(cè)，其特征在于，所述密閉殼體內(nèi)包括一軌道，所述軌道上設(shè)置有一磁性尺，發(fā)出所述磁場(chǎng)信號(hào)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一測(cè)量單元，所述測(cè)量單元接收所述磁場(chǎng)信號(hào)并發(fā)出所述測(cè)量信號(hào)，所述磁性尺和所述測(cè)量單元均位于所述密閉空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述測(cè)量單元包括一滑動(dòng)板和五個(gè)導(dǎo)向輪，所述滑動(dòng)板上有一卡槽，容置傳感器，所述傳感器接收所述磁場(chǎng)信號(hào)；所述五個(gè)導(dǎo)向輪中兩個(gè)所述導(dǎo)向輪位于所述滑動(dòng)板的下部、一個(gè)所述導(dǎo)向輪位于所述滑動(dòng)板的一弧形槽內(nèi)，均與所述軌道的側(cè)面滑動(dòng)相接，兩個(gè)所述導(dǎo)向軌位于所述滑動(dòng)板的側(cè)面，與所述軌道的上部滑動(dòng)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括一移位單元，所述移位單元的上端固定所述待檢測(cè)物體，所述移位單元包括一上導(dǎo)軌、一上導(dǎo)軌支架，所述上導(dǎo)軌為一箱體結(jié)構(gòu)，一側(cè)與所述待檢測(cè)物體相接一側(cè)與所述密閉殼體相接，所述上導(dǎo)軌支架一側(cè)與所述上導(dǎo)軌相接，且位于所述密閉殼體內(nèi)部；所述上導(dǎo)軌支架與位于所述滑動(dòng)板一凹槽內(nèi)的一彈簧板的一端相連，所述彈簧板另一端與所述滑動(dòng)板活動(dòng)連接且可以在所述凹槽內(nèi)活動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述密閉殼體的兩側(cè)分別設(shè)置兩個(gè)條形槽，所述所述條形槽中填充密封物質(zhì)，所述上導(dǎo)軌支架通過(guò)所述密封物質(zhì)與所述密閉殼體連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括一解碼單元，所述解碼單元接收所述測(cè)量信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解碼處理后獲得位移信號(hào)，所述位移信號(hào)為所述待檢測(cè)物體的位移信息，所述解碼單元位于所述上導(dǎo)軌的所述箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述解碼單元包括一信號(hào)調(diào)理模塊、一信號(hào)修正模塊以及一信號(hào)解碼模塊，所述信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)所述測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大處理，信號(hào)修正模塊接收所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的信號(hào)，進(jìn)行幅值、相位反饋修正后重新傳輸至所述信號(hào)調(diào)理模塊，所述信號(hào)解碼模塊接收所述信號(hào)調(diào)理模塊的輸出信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解碼處理后輸出所述位移信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述傳感器為霍爾傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述彈簧板的一端呈球狀，與所述滑動(dòng)板上的一固定板活動(dòng)固定于所述凹槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述密封物質(zhì)為膠條。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全封閉軌道式磁性位移裝置，其特征在于，所述傳感器使用環(huán)氧膠水灌封。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK104266577SQ201410563596
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】馬偉宇, 陸登程 申請(qǐng)人:寧波高新區(qū)埃伯格測(cè)控技術(shù)有限公司