耐高压电涡流位移传感器.pdf

本发明公开了一种耐高压电涡流位移传感器。包括外壳、绕有感应线圈的骨架、短路环，在短路环与骨架之间装有内壳体。内壳体采用耐高压非导磁材料制成，外壳采用软磁材料制成。感应线圈用高强度导线平绕，用以测定动态或静态位移。它的工作量程宽，线性好，机械强度及热稳定性高，频响宽，克服了传统电涡流位移传感器的局限性。因此，本发明可广泛应用于高压环境中阀芯或液压缸活塞等的位移测量。

1.  一种耐高压电涡流位移传感器，包括外壳(1)、绕有感应线圈的骨架(3)、装在骨架(3)中的短路环(4)构成，其特征在于：在短路环(4)与骨架(3)之间装有内壳体(5)，内壳体(5)为耐高压非导磁材料，外壳(1)为软磁材料。

2.  根据权利要求1所述的一种耐高压电涡流位移传感器，其特征在于：软磁材料的外壳(1)分块拼接而成。

3.  根据权利要求1所述的一种耐高压电涡流位移传感器，其特征在于：感应线圈为平绕式感应线圈(2)。

4.  根据权利要求1所述的一种耐高压电涡流位移传感器，其特征在于：短路环(4)为导电材料。

5.  根据权利要求1所述的一种耐高压电涡流位移传感器，其特征在于：短路环(4)为实心棒或空心棒。

耐高压电涡流位移传感器
技术领域
本发明涉及非电量电测技术领域，尤其涉及一种耐高压电涡流位移传感器。
背景技术
传统的电涡流位移传感器采用感应线圈作为探头，线圈中通入高频交流电流产生交变磁场，测量物体在高频磁场作用下产生环状感应电流，即电涡流；电涡流会抵抗磁场作用，且涡流效应的强弱随着测量物体与高频探头间的相对位置的变化而变化；从而引起感应线圈参数的变化，并通过后续处理电路获取相应的位移信号。它具有灵敏度高、非接触测量、频响高等优点；但是，其不足在于线性范围小，量程受到限制；测量大量程时，需要增大探头体积，给应用带来很大不便；且传感器的初始标定较为烦琐。
发明内容
为了增大其测量量程同时减小探头体积，扩大其有效工作范围，减小外界环境干扰，本发明的目的在于提供一种耐高压电涡流位移传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
包括外壳、绕有感应线圈的骨架、装在骨架中的短路环构成。在短路环与骨架之间装有内壳体，内壳体为耐高压非导磁材料制成，外壳为软磁材料制成。
软磁材料的外壳分块拼接而成。感应线圈为平绕式感应线圈。短路环为导电材料制成。短路环为实心棒或空心棒。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：
1.采用螺线管式结构，扩大了电涡流位移传感器的线性范围，增大了测量量程；
2.线圈采用平绕式，阻值小，温度漂移小；
3.结构工艺简单，抗干扰能力强，成本低；
4.标定过程简单，易于使用。
因此本发明可广泛应用于高压环境中阀芯或液压缸活塞等的位移测量。
附图说明
附图是本发明的结构原理示意图。
附图中：1.外壳，2.感应线圈，3.骨架，4.短路环，5.内壳体，6.密封圈，7.阀体，8.阀芯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明包括外壳1、绕有感应线圈2的骨架3、装在骨架3中的短路环4构成。在短路环4与骨架3之间装有内壳体5；内壳体5采用耐高压非导磁材料如非导磁不锈钢制成；外壳1采用软磁材料如电工纯铁制成；感应线圈2采用高强度漆包铜导线平绕；短路环4由导电材料如铜制成；外壳1可以分块拼接。短路环4可采用螺纹等方式与阀芯8连接。
压力流体Ps经过阀口，进入P腔，P腔压力可以达到32MPa；内壳体5由耐高压非导磁材料制成，配合密封圈6，内壳体5可以有效地隔离高压环境P腔，保护线圈等器件。感应线圈2平绕在线圈骨架3上，线圈骨架3选用温度系数较为稳定的材料制成，减小热变形。感应线圈2通入高频交流电流，产生交变磁场，短路环4在交变磁场作用下发生涡流感应现象，抵制交变磁场变化，从而引起感应线圈2的阻抗变化，由于短路环4位置随着阀芯变化而变化，因此感应线圈2的阻抗值的变化直接与阀芯位移变化成正比。感应线圈2接入全桥电路中作为一只桥臂，全桥电路由交流稳幅电压激励，中间抽头输出电压信号Uo，因此感应线圈2的阻抗变化通过全桥测量电路可转化为为电压信号输出。