一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置的制作方法

专利2022-11-15  152


本实用新型涉及行程测量领域,具体涉及一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置。



背景技术:

陶瓷活塞杆行程测量装置主要用于测量液压启闭机上液压缸陶瓷活塞杆的行程,公开号为cn209539707u的实用新型公开了一种陶瓷活塞杆非接触式行程测量装置。该测量装置通过霍尔效应读取活塞杆的陶瓷涂层下设置的有序浅槽间隔的标尺信息,将标尺信息解算转换成行程数据,但是,在实际制造陶瓷活塞杆时,为了节约成本,活塞杆本体上的浅槽通常比较浅,行程传感器在读取标尺信息时,容易造成行程数据丢失,导致往复测量累计误差无法消除。

公开号为cn101280796a的实用新型公开了一种与陶瓷活塞杆结合使用的绝对行程检测方法及其装置,该装置对活塞杆上的浅槽标尺进行了绝对划分,对应传感器采用霍尔元件阵列对标尺进行绝对识别,但是这种方式不仅会导致活塞杆本体表面的加工极为复杂,同时传感器需要大规模的霍尔元件阵列,进而增加了装置本身的制造、加工、电路处理的复杂程度,加工难度较大,且成本较高。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,不仅成本较低,且能够消除测量累计误差。

为达到以上目的,本实用新型采取的技术方案是:

一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,包括陶瓷活塞杆和行程传感器,所述陶瓷活塞杆包括基体,所述基体上设置有若干标尺槽和至少一标定结构,所述标尺槽的宽度为d,相邻所述标尺槽之间的距离为d,所述标定结构为标定槽或标定空隙,当所述标定结构为标定槽时,所述标定槽的宽度为2d,且所述标定槽与相邻标尺槽之间的距离为d;当所述标定结构为标定空隙时,所述标定空隙位于两相邻的标尺槽之间,且所述标定空隙的宽度为d,分布于标定空隙两侧的标尺槽之间的距离为2d;

所述行程传感器包括磁极和信号处理器,所述磁极位于陶瓷活塞杆的上方,所述磁极与陶瓷活塞杆之间设置有若干组霍尔元件对,所述霍尔元件对与信号处理器连接。

进一步的,所述标尺槽相对的两个边为感应边:上升边和下降边。

进一步的,所述霍尔元件对包括两霍尔元件,且两霍尔元件之间的距离为d。

进一步的,所述霍尔元件对沿陶瓷活塞杆轴向成对设置,且两霍尔元件对之间沿轴向错开的距离为kd+d/2,k为正整数,满足霍尔元件对中,当一个霍尔元件运动处于标尺槽的上升边时,另一个位于标尺槽的下降边

进一步的,所述磁极与陶瓷活塞杆之间设置有两组霍尔元件对,两组所述霍尔元件对沿陶瓷活塞杆的径向并排布置,且两组所述霍尔元件对在陶瓷活塞杆的轴向错开d/2的距离。

进一步的,所述基体、标尺槽和标定结构的表面均喷涂有陶瓷层。

进一步的,所述行程传感器还包括封装外壳,所述磁极、信号处理器和霍尔元件对均位于封装外壳内。

与现有技术相比,本实用新型的优点在于:

(1)本实用新型中的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,陶瓷活塞杆的基体上设置有若干标尺槽和至少一标定结构,标定结构为一标定槽或一标定空隙,当标定结构为标定槽时,标定槽的宽度为2d,且标定槽与相邻标尺槽之间的距离为d;当标定结构为标定空隙时,标定空隙位于两相邻的标尺槽之间,且标定空隙的宽度为d,分布于标定空隙两侧的标尺槽之间的距离为2d,标定结构的结构较简单,其设置对陶瓷活塞杆本身的改造较小,不需要增加标尺槽的深度,成本较低。

同时,通过标定结构的信号与标尺槽的信号进行比对(即通过标定结构的位置来确定标尺槽的位置),判断是否有误读,漏读的信号,进而消除往复测量累计误差。

附图说明

图1为本实用新型实施例中具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置的结构示意图;

图2为图1的俯视图;

图3为基体的结构示意图;

图4为标尺槽与标定槽的结构示意图;

图5为标尺槽与标定空隙的结构示意图。

图中:1-陶瓷活塞杆,2-行程传感器,3-标尺槽,4-标定结构,41-标定槽,42-标定空隙,5-磁极,6-信号处理器,7-霍尔元件对,8-上升边,9-下降边,10-陶瓷层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1、图2和图3所示,本实用新型实施例提供一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,包括陶瓷活塞杆1和行程传感器2,陶瓷活塞杆1包括基体,基体上设置有若干标尺槽3和至少一标定结构4,基体、标尺槽3和标定结构4的表面均喷涂有陶瓷层10,标尺槽3相对的两个边为感应边:上升边8和下降边9。

标尺槽3的宽度为d,相邻标尺槽3之间的距离为d,标定结构4为一标定槽41或一标定空隙42,当标定结构4为标定槽41时,标定槽41的宽度为2d,且标定槽41与相邻标尺槽3之间的距离为d;当标定结构4为标定空隙42时,标定空隙42位于两相邻的标尺槽3之间,且标定空隙42的宽度为d,分布于标定空隙42两侧的标尺槽3之间的距离为2d。

行程传感器2包括磁极5、信号处理器6和封装外壳,磁极5位于陶瓷活塞杆1的上方,磁极5与陶瓷活塞杆1之间设置有若干组霍尔元件对7,霍尔元件对7与信号处理器6连接,磁极5、信号处理器6和霍尔元件对7均位于封装外壳内。

每个霍尔元件对7均包括两霍尔元件,且两霍尔元件之间的距离为d,霍尔元件对7沿陶瓷活塞杆1轴向成对设置,且两霍尔元件对7之间沿轴向错开的距离为kd+d/2,k为正整数,满足霍尔元件对7中,当一个霍尔元件运动处于标尺槽3的上升边8时,另一个位于某一标尺槽3的下降边9。

本实施例中设置有两霍尔元件对7,两霍尔元件对7输出波形的相位相差为π/2,能够实现标尺计数的累加或累减,霍尔元件对7将信号传递至信号处理器6,信号处理器6对信号进行差分放大,灵敏度较高,

参见图4和图5所示,在实际使用中,霍尔元件对7的数量根据实际需要设置,本实施例中,磁极5与陶瓷活塞杆1之间设置有两组霍尔元件对7,两组所述霍尔元件对7沿陶瓷活塞杆1的径向并排布置,且两组所述霍尔元件对7在陶瓷活塞杆1的轴向错开d/2的距离,使得霍尔元件能够均分标定结构4,参见图4所示,位于标定槽41上方,上下设置两组霍尔元件对7,4个霍尔元件沿陶瓷活塞杆1轴向将标定槽41等分为4份,两组所述霍尔元件对7将信号传输给信号处理器6,信号处理器6不仅能够读取标尺槽3的信号,而且能够读取标定结构4的信号,通过标定结构4的信号与标尺槽3的信号进行比对(即通过标定结构4的位置来确定标尺槽3的位置),判断是否有误读,漏读的信号,进而消除往复测量累计误差无法消除的问题。

同时,标定结构4的设置对陶瓷活塞杆1本身的改造较小,不需要增加标尺槽3的深度,成本较低。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案,均在其保护范围之内。


技术特征:

1.一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,包括陶瓷活塞杆(1)和行程传感器(2),其特征在于:所述陶瓷活塞杆(1)包括基体,所述基体上设置有若干标尺槽(3)和至少一标定结构(4),所述标尺槽(3)的宽度为d,相邻所述标尺槽(3)之间的距离为d,所述标定结构(4)为标定槽(41)或标定空隙(42),当所述标定结构(4)为标定槽(41)时,所述标定槽(41)的宽度为2d,且所述标定槽(41)与相邻标尺槽(3)之间的距离为d;当所述标定结构(4)为标定空隙(42)时,所述标定空隙(42)位于两相邻的标尺槽(3)之间,且所述标定空隙(42)的宽度为d,分布于标定空隙(42)两侧的标尺槽(3)之间的距离为2d;

所述行程传感器(2)包括磁极(5)和信号处理器(6),所述磁极(5)位于陶瓷活塞杆(1)的上方,所述磁极(5)与陶瓷活塞杆(1)之间设置有若干组霍尔元件对(7),所述霍尔元件对(7)与信号处理器(6)连接。

2.如权利要求1所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述标尺槽(3)相对的两个边为感应边:上升边(8)和下降边(9)。

3.如权利要求2所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述霍尔元件对(7)包括两霍尔元件,且两霍尔元件之间的距离为d。

4.如权利要求3所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述霍尔元件对(7)沿陶瓷活塞杆(1)轴向成对设置,且两霍尔元件对(7)之间沿轴向错开的距离为kd+d/2,k为正整数,满足霍尔元件对(7)中,当一个霍尔元件运动处于标尺槽(3)的上升边(8)时,另一个位于标尺槽(3)的下降边(9)。

5.如权利要求1所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述磁极(5)与陶瓷活塞杆(1)之间设置有两组霍尔元件对(7),两组所述霍尔元件对(7)沿陶瓷活塞杆(1)的径向并排布置,且两组所述霍尔元件对(7)在陶瓷活塞杆(1)的轴向错开d/2的距离。

6.如权利要求1所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述基体、标尺槽(3)和标定结构(4)的表面均喷涂有陶瓷层(10)。

7.如权利要求1所述的一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,其特征在于:所述行程传感器(2)还包括封装外壳,所述磁极(5)、信号处理器(6)和霍尔元件对(7)均位于封装外壳内。

技术总结
本实用新型公开了一种具有标定行程功能的陶瓷活塞杆行程测量装置,涉及行程测量领域,该装置包括陶瓷活塞杆和行程传感器,陶瓷活塞杆包括基体,基体上设置有若干标尺槽和至少一标定结构,标尺槽的宽度为d,相邻标尺槽之间的距离为d,标定结构为标定槽或标定空隙,当标定结构为标定槽时,标定槽的宽度为2d,且标定槽与相邻标尺槽之间的距离为d;当标定结构为标定空隙时,标定空隙的宽度为d,分布于标定空隙两侧的标尺槽之间的距离为2d;行程传感器包括磁极和信号处理器,磁极位于陶瓷活塞杆的上方,磁极与陶瓷活塞杆之间设置有若干组霍尔元件对,霍尔元件对与信号处理器连接。本实用新型不仅成本较低,且能够消除测量累计误差。

技术研发人员:潘平;周传煌;刘珺钰;陈长伟;江从茂
受保护的技术使用者:武汉华之洋科技有限公司
技术研发日:2020.07.08
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-921.html