專利名稱：用于平衡機(jī)的電磁式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于平衡機(jī)中振動(dòng)或力轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)的裝置，具 體涉及一種用于平衡機(jī)的電磁式傳感器。
背景技術(shù)：
傳感器就是將轉(zhuǎn)子不平衡所產(chǎn)生的支承振動(dòng)和支承壓力轉(zhuǎn)換成電訊 號(hào)的裝置。平衡機(jī)使用的傳感器按其工作原理可分為電磁式、電容式和壓 電式三種，通常以電石茲式傳感器應(yīng)用最廣。
隨著國內(nèi)加工制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，廣大的用戶更多的關(guān)注產(chǎn)品的品質(zhì) 一一零件的質(zhì)量，對(duì)旋轉(zhuǎn)部件的平衡精度要求提高。特別是在不平衡量比 較小的場合，雜亂的干擾信號(hào)比不平衡的主訊號(hào)強(qiáng)的多，傳感器能否如實(shí) 地將微弱的不平衡訊號(hào)傳遞給測(cè)量系統(tǒng)，往往影響平衡機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量。其 次，在高速動(dòng)平衡機(jī)的平衡實(shí)踐中，擺架除了安裝用于檢測(cè)平衡的傳感器， 為了系統(tǒng)安全的振動(dòng)報(bào)警功能，往往需要額外安裝振動(dòng)傳感器及監(jiān)控儀 器，而造成投資方投資成本的上升，對(duì)操作者而言增加了監(jiān)控儀表的工作 負(fù)荷。
平衡機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)要提高平衡測(cè)量精度，就要求傳感器具有足夠的靈 敏度。為解決這個(gè)問題，通常的做法是在傳感器內(nèi)部磁場強(qiáng)度一定的情況 下，增加可動(dòng)線圏的有效長度，達(dá)到增強(qiáng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即提高傳感器靈敏 度的目的。但對(duì)于一般的平衡機(jī)來說，實(shí)施操作較困難，因?yàn)樵黾涌蓜?dòng)線 圏的有效長度必然會(huì)改變?cè)袀鞲衅鞯臋C(jī)械結(jié)構(gòu)，常常會(huì)造成在現(xiàn)有不同 產(chǎn)品使用中的機(jī)械干涉，會(huì)降低傳感器的通用性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高靈敏度多 功能的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，它能有效地提高通用平衡機(jī)的測(cè)量精 度并能保證傳感器抗沖擊、抗振動(dòng)的要求。
實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是 一種用于平衡機(jī)的電磁式傳感器， 包括傳感器本體、前蓋、后蓋、設(shè)在傳感器本體內(nèi)的線圏組件、磁鋼組件、 膜片及測(cè)振桿，所述線圏組件包括線圏架軒若干接線柱，所述磁鋼組件包 括前后依次固定連接的磁鋼底板、磁鋼和磁極，其中， 所述傳感器本體的后部內(nèi)周面上徑向設(shè)有一內(nèi)突環(huán)； 所述線圈架的前部外表面上徑向設(shè)有線圈槽，在該線圈槽內(nèi)同向繞制
兩組線圏，所述^:線柱有四個(gè)且均布地固定在線圈架的后端面上，所述兩
組線圈的四個(gè)線頭分別固定在該四個(gè)"l秦線柱上； 所述磁極頭部的外周面上徑向設(shè)有一外突環(huán)；
所述磁鋼組件上還包括一套置在磁極外表面上的限位墊環(huán)，該限位墊 環(huán)的前端面抵靠在磁極頭部的外突環(huán)的后端面上；
所述膜片為 一 圓形薄片，它的表面上從中部向邊緣間隔均布地開設(shè)三 條阿基米德螺旋線形狀的狹槽；
所述磁鋼組件的磁鋼底板與傳感器本體的內(nèi)腔之間為過盈配合；
所述磁鋼組件在裝入傳感器本體的內(nèi)腔后，所述限位墊環(huán)的后端面抵 靠在傳感器本體的內(nèi)突環(huán)的前端面上，所述線圏組件套裝在^f茲極的后部， 所述膜片套裝在線圈架的后端并抵靠在傳感器本體的后端面上，所述測(cè)振 桿貫穿在磁鋼組件、線圏組件及膜片的內(nèi)腔中，所述前蓋和后蓋分別封蓋 在傳感器本體的前后端面上。
上述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其中，所述兩組線圈的圏數(shù)相同 均為2800 - 3200圏，并且該兩組線圏的外端面不高出線圏架前部的外表 面。
上述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其中，所述磁鋼的材料為鋁鎳鈷 合金。
上述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其中，所述兩組線圈的外表面上 均涂覆一層絕緣漆。由于采用了本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器的技術(shù)方案，即 在原有傳感器的線圈架上增加一組線圏，通過對(duì)兩組線圈的不同的連接方 式，既能提高傳感器靈敏度，又能在高速動(dòng)平衡機(jī)上又可實(shí)現(xiàn)過載報(bào)警保 護(hù)這一新的功能，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作性強(qiáng)，同時(shí)，磁鋼組件的制造采用 鋁鎳鈷合金，膜片采用三條阿基米德螺旋線結(jié)構(gòu)，增加了磁鋼組件的定位環(huán)， 使傳感器容易實(shí)現(xiàn)高的靈敏度、線性度、防沖擊、穩(wěn)定性及良好頻率響應(yīng)， 因而有效地提高了通用平衡機(jī)的測(cè)量精度。


圖1為本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2a和圖2b為本實(shí)用新型的用于平衡;f幾的電/f茲式傳感器中l(wèi)茲鋼組件 的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器中線圏架組件的結(jié)構(gòu) 示意圖4為本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器中膜片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，包括傳感器 本體l、線圈組件2、磁鋼組件3、膜片4及測(cè)振桿5、前蓋6、后蓋7及 插頭座8，其中，
傳感器本體1的后部內(nèi)周面上徑向設(shè)有一內(nèi)突環(huán)10, 線圈組件2、磁鋼組件3、膜片4及測(cè)振桿5設(shè)在傳感器本體1內(nèi)； 請(qǐng)參閱圖2a和圖2b,線圏組件2包括一線圈架20、兩組線圏21和 若干接線柱22，線圏架20的前部外表面上徑向設(shè)有線圏槽200，兩組線 圏21同向且同時(shí)繞制在該線圈槽200內(nèi)，兩組線圏21的圈數(shù)相同均為 2800 - 3200圏，最好為3000圏；兩組線圏21的外表面上均涂覆一層絕緣 漆，并且該兩組線圈21的外端面不高出線圏架20前部的外表面；接線柱 22有四個(gè)，它們均布地固定在線圈架20的后端面上；兩組線圏21的四個(gè)線頭分別焊接在該四個(gè)接線柱22上；控制每組線圈的直流電阻參考值為 8. 3KQ,并控制每組線圏與線圈架的絕緣電阻值為1MQ;
請(qǐng)參閱圖3,磁鋼組件3包括一磁鋼底板31、 一磁鋼32、 一磁極33 及一限位墊環(huán)34;磁鋼32的材料為鋁鎳鈷合金；磁極33頭部的外表面上 徑向地設(shè)有一外突環(huán)330;限位墊環(huán)34套置在磁極33外表面并且它的前 端面抵靠在磁極33頭部的外突環(huán)330的后端面上；磁鋼32的前端面與磁 鋼底板31的后端面通過強(qiáng)力膠固定連接，磁鋼32的后端面與磁極33的 前端面通過強(qiáng)力膠固定連接；
請(qǐng)參閱圖4，膜片4為一圓形薄片，它的表面上從中部向邊緣間隔均 布地開設(shè)三條阿基米德螺旋線形狀的狹槽41、 42、 43;
再請(qǐng)參閱圖1,磁鋼組件3的磁鋼底板31與傳感器本體1的內(nèi)腔之間 為過盈配合。
磁鋼組件3在裝入傳感器本體1的內(nèi)腔后，限位墊環(huán)34的后端面抵 靠在傳感器本體1的內(nèi)腔的內(nèi)突環(huán)10的前端面上，線圏組件2套裝在磁 極33的后部，膜片4套裝在線圈架20的后端并抵靠在傳感器本體1的后 端面上，測(cè)振桿5貫穿在磁鋼組件3、線圈組件2及膜片4的內(nèi)腔中，前 蓋6和后蓋7分別封蓋在傳感器本體1的前后端面上。
本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器的特點(diǎn)是
多功能本實(shí)用新型的傳感器在應(yīng)用于高速動(dòng)平tf機(jī)時(shí)，傳感器采用 兩組線圈21并聯(lián)且分別輸出兩組相同的電訊號(hào)， 一組用于測(cè)量不平衡， 另一組用于系統(tǒng)的過載報(bào)警保護(hù)；在應(yīng)用于通用平衡^U時(shí)，兩組線圏21 串聯(lián)，成倍增長了可動(dòng)線圏的有效長度，即大幅提高了傳感器的靈敏度；
漏磁控制能力強(qiáng)將磁鋼組件3過盈配合地裝入傳感器本體1到位后 再充磁，可減小傳感器的磁路間隙和磁力線旁路，使磁鋼32的》茲能盡可 能集中在磁回路的磁隙中，從而增強(qiáng)了磁感應(yīng)強(qiáng)度，又可防沖擊和防震， 達(dá)到傳感器的性能要求，另外引入了高性能的永磁體材料鋁鎳鈷合金用于 磁鋼組件3的制造；
抗疲勞和振動(dòng)均衡能力提高膜片4是傳感器的振動(dòng)元件，它的表面 上開設(shè)三條阿基米德螺旋線的狹槽41、 42、 43均勻擴(kuò)展，更適合于不同振動(dòng)信號(hào)頻段的要求；另外對(duì)加工后的膜片4材料進(jìn)行正火處理，能達(dá)到 膜片4工作狀態(tài)時(shí)和緩的振動(dòng)動(dòng)作；
保證了傳感器能抗沖擊、抗振動(dòng)的要求限位墊環(huán)34起到軸向定位 和中心定位的作用，保證了傳感器抗沖擊和抗振動(dòng)的要求，因而提高了傳 感器的可靠性和穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器組裝時(shí)，包括下列步驟
線圈組件1組裝的步驟，在線圈架20上同向并同時(shí)繞制兩組線圏21， 然后將兩組線圏21的四個(gè)線頭分別焊接在四個(gè)接線柱22上，并做好標(biāo)記， 最后在兩組線圈21外表面涂覆一層絕緣薄漆；
磁鋼組件的組裝步驟，先將磁鋼底板31、磁鋼32和磁極33依次前后 固定連接成一整體，即磁鋼32的前端面與磁鋼底板31的后端面通過強(qiáng)力 膠固定連接，磁鋼32的后端面與磁極33的前端面通過強(qiáng)力膠固定連接，
然后將限位墊環(huán)34套裝在磁極33的外表面上；
整機(jī)的組裝步驟，先采用專用夾具在壓力機(jī)或萬能機(jī)將磁鋼組件3過 盈配合地壓入傳感器本體1的內(nèi)腔中，然后對(duì)石茲鋼32充》茲直到飽和，在 充磁后還要進(jìn)行溫度穩(wěn)定化處理，接著將線圏組件1、膜片4及測(cè)振桿5 裝入傳感器本體1的內(nèi)腔中，最后安裝前蓋6、后蓋7及插頭座8;線圏 組件2套裝在磁極33的后部，膜片4套裝在線圏架20的后端并抵靠在傳 感器本體l的后端面上，測(cè)振桿5貫穿在磁鋼組件3、線圏組件2及膜片 4的內(nèi)腔中，前蓋6和后蓋7分別封蓋在傳感器本體1的前后端面上；膜 片4在裝配前先要進(jìn)行正火處理，還要在溫度為310 - 350。C的氬氣容器中 保溫1.8-2.2小時(shí)。裝配時(shí)應(yīng)保證膜片4平整、無扭曲及卡滯現(xiàn)象，裝 配后應(yīng)保證測(cè)振桿5的中心與傳感器本體1的中心一致，不應(yīng)有偏斜現(xiàn)象；
整機(jī)的振動(dòng)試驗(yàn)步驟。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說 明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的 實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，包括傳感器本體、前蓋、后蓋、設(shè)在傳感器本體內(nèi)的線圈組件、磁鋼組件、膜片及測(cè)振桿，所述線圈組件包括線圈架和若干接線柱，所述磁鋼組件包括前后依次固定連接的磁鋼底板、磁鋼和磁極，其特征在于，所述傳感器本體的后部內(nèi)周面上徑向設(shè)有一內(nèi)突環(huán)；所述線圈架的前部外表面上徑向設(shè)有線圈槽，在該線圈槽內(nèi)同向繞制兩組線圈，所述接線柱有四個(gè)且均布地固定在線圈架的后端面上，所述兩組線圈的四個(gè)線頭分別固定在該四個(gè)接線柱上；所述磁極頭部的外周面上徑向設(shè)有一外突環(huán)；所述磁鋼組件上還包括一套置在磁極外表面上的限位墊環(huán)，該限位墊環(huán)的前端面抵靠在磁極頭部的外突環(huán)的后端面上；所述膜片為一圓形薄片，它的表面上從中部向邊緣間隔均布地開設(shè)三條阿基米德螺旋線形狀的狹槽；所述磁鋼組件的磁鋼底板與傳感器本體的內(nèi)腔之間為過盈配合；所述磁鋼組件在裝入傳感器本體的內(nèi)腔后，所述限位墊環(huán)的后端面抵靠在傳感器本體的內(nèi)突環(huán)的前端面上，所述線圈組件套裝在磁極的后部，所述膜片套裝在線圈架的后端并抵靠在傳感器本體的后端面上，所述測(cè)振桿貫穿在磁鋼組件、線圈組件及膜片的內(nèi)腔中，所述前蓋和后蓋分別封蓋在傳感器本體的前后端面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其特征在于，所述兩 組線圏的圏數(shù)相同均為2800 - 3200圈，并且該兩組線圏的外端面不高出線圈架前 部的外表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其特征在于，所述磁 鋼的材料為鋁鎳鈷合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，其特征在于，所述兩 組線圈的外表面上均涂覆一層絕緣漆。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高靈敏度、多功能及測(cè)量精度高的用于平衡機(jī)的電磁式傳感器，包括傳感器本體、前蓋、后蓋、設(shè)在傳感器本體內(nèi)的線圈組件、磁鋼組件、膜片及測(cè)振桿，所述線圈組件包括線圈架和四個(gè)接線柱，所述磁鋼組件包括前后依次固定連接的磁鋼底板、磁鋼和磁極，所述線圈架的前部外表面上徑向設(shè)有線圈槽，在該線圈槽內(nèi)同向繞制兩組線圈，所述兩組線圈的四個(gè)線頭分別固定在該四個(gè)接線柱上；所述磁極頭部的外周面上徑向設(shè)有一外突環(huán)；所述磁鋼組件上還包括一套置在磁極外表面上的限位墊環(huán)，該限位墊環(huán)的前端面抵靠在磁極頭部的外突環(huán)的后端面上；所述膜片為一圓形薄片，它的表面上從中部向邊緣間隔均布地開設(shè)三條阿基米德螺旋線形狀的狹槽。
文檔編號(hào)G01M1/02GK201293648SQ20082015519
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者李連春, 王悅武 申請(qǐng)人:上海辛克試驗(yàn)機(jī)有限公司