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、串行存儲芯片和處理電路，還包括磁芯、加長頂針、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，所述磁芯與加長頂針螺紋緊密連接，所述加長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，彈簧的右端與加長頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲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物體上，并具備良好的防水功能。
【專利說明】一種防水頂針式位移傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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。當(dāng)磁芯在線圈中位移時，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頻率。磁芯進(jìn)入螺旋線圈時，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)移動的一定范圍，其輸出信號頻率的變化，恰與移動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:
[0003]I)位移傳感器測量時需要兩端固定安裝，其中一端須固定安裝在被測物體上，被測物體表面結(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)測領(lǐng)域等是不允許破壞外部結(jié)構(gòu)的。
[0004]2)防水等級比較低，達(dá)不到IP68的防水等級。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實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物體上，并具備良好的防水功能。
[0006]為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的技術(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、串行存儲芯片和處理電路，還包括磁芯、加長頂針、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，所述磁芯與加長頂針螺紋緊密連接，所述加長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，彈簧的右端與加長頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲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頂針的材質(zhì)為不銹鋼。
[0008]所述溫度傳感器采用唯一編號的半導(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，之間還裝有O型密封圈，并且對整個第一圓柱形殼體內(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，通過特殊的可自由伸與縮的加長頂針設(shè)計，改變了必須與被測物體固定安裝的老方式，同時也減少了固定安裝時固定件帶來的傳遞誤差，且該傳感器具有良好的防水性能，防水等級可達(dá)到IP68，填補(bǔ)了應(yīng)用于國家核電鋼制安全殼測試位移變形、結(jié)構(gòu)物間相對位移變形測量等相關(guān)巖土工程領(lǐng)域傳感器應(yīng)用空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實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
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[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、串行存儲芯片105和處理電路106，還包括磁芯107、加長頂針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與加長頂針108螺紋緊密連接，所述加長頂針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的右端與加長頂針108固定連接，所述溫度傳感器104、串行存儲芯片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，之間還裝有O型密封圈111，并且對整個第一圓柱形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]本實用新型的另一種實施例，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，只需將該位移傳感器安裝在被測物體的旁邊，例如墻壁上，加長頂針108頂住被測物體，這樣，被測物體的殼體變形等位移參數(shù)就會通過加長頂針108實時傳遞給磁芯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)測量出頻率后，再結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)定系數(shù)就可計算出測桿位置的變化。這種傳感器精度較高，但環(huán)境溫度對傳感器有一定的影響，故在其內(nèi)還封裝了一個溫度傳感器104，用以測量溫度并進(jìn)行溫度補(bǔ)償。串行存儲芯片105用于存儲標(biāo)定系數(shù)和測量數(shù)據(jù)。
[0027]該裝置提供了一種防水頂針式位移傳感器，通過特殊的可自由伸與縮的加長頂針108的彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計，改變了必須與被測物體固定安裝的老方式，同時也減少了固定安裝時固定件帶來的傳遞誤差，且該傳感器具有良好的防水性能，防水等級可達(dá)到IP68，填補(bǔ)了應(yīng)用于國家核電鋼制安全殼測試位移變形、結(jié)構(gòu)物間相對位移變形測量等相關(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、串行存儲芯片、通訊接口電路，對來自螺旋線圈的交流頻率信號進(jìn)行放大濾波，輸出放大的頻率信號；微數(shù)據(jù)處理器對放大的頻率信號進(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，輸出待測信號的物理量；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，儲存或調(diào)出數(shù)據(jù)信號；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用新型的優(yōu)選實施例，所應(yīng)理解的是，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實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、串行存儲芯片和處理電路，其特征在于，還包括磁芯、加長頂針、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，所述磁芯與加長頂針螺紋緊密連接，所述加長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，彈簧的右端與加長頂針固定連接，所述溫度傳感器、串行存儲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，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】G01B7/02GK203587040SQ201320821335
【公開日】2014年5月7日 申請日期: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 申請人:長沙億拓土木工程監(jiān)測儀器有限公司