一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法
【专利摘要】本发明属于行程检测技术，涉及一种能够检测航空、船舶、汽车及工业自动化机械中作动轴相对位移行程的检测方法，方法如下：改变作动轴几何形状，使其外形由平直均匀变为高低不平，从而改变轴体附近空间磁场的分布，当作动轴移动时，利用磁敏传感器检测磁场的变化，即可计算出作动轴的相对位移值。该检测方法实现了作动轴结构件与传感器的集成设计，实现了非接触检测，与传统的差动变压移动位置传感器和现有相关技术方案相比，具有体积小、重量轻、操作方便、抗干扰能力强、易维护和成本低的优点。
【专利说明】一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法，属于检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]作动器是航空、船舶、汽车及工业自动化机械中气液压机械结构的最终执行机构，在使用过程中需要即时获得作动轴的位移值。现有作动轴位移检测绝大部分是采用加装位移传感器方式，传感器置于作动筒平行的外侧或内侧。
[0003]外置式的位移传感器多数仍然为差动变压移动传感器，虽稳定性较好，但重量大，占用额外的安装空间，线圈耗电量大。
[0004]内置式位移传感器大致有以下两种:一种是采用磁致式线性位移传感器，检测长度最长不超过6m，且当液压缸的布置形式为倾斜或水平时，传感器就会产生一定的自由挠度弯曲而下垂，从而直接影响到行程检测的精度；另外，它必须且只能安装于液压缸上盖顶部，活塞杆中间也必须要留有用于安装线性位移传感器的长孔。另一种是采用钢丝绳内置式行程检测装置，即将旋转编码器与恒力弹簧机构组合成一种能安装于液压缸上盖顶部的装置，带动编码器旋转的钢丝绳通过连接螺丝钉与活塞杆头部连接，随活塞杆的伸出与缩回而带动编码器旋转，从而检测出油缸的行程。上述两种方法所采用的内置式行程检测装置不仅外形较大，必须在有充裕的空间方能使用，而且安装过程较为麻烦，在检修时，需将液压缸上盖打开，整个过程费工费时。
【发明内容】
[0005]本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其目的是在不改变原作动轴系统主体结构的基础上，利用磁场与作动轴的相互作用和影响检测作动轴的相对位移量。该方法简化位移检测系统的结构、降低重量和体积、便于操作和维护、降低成本的效果。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007]该种检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其特征在于:作动轴(I)采用导磁性材料制造，将作动轴(I)的外圆周面沿轴向加工呈周期性连续高低起伏的结构，在作动轴(I)的全行程内设置I个磁敏传感器(3)，在磁敏传感器(3)的周围空间内设置一个固定磁场(4)，利用磁敏传感器(3)检测作动轴(I)运动过程对磁场(4)分布的影响，并计算作动轴(I)的相对位移量，计算公式如下:
【权利要求】
1.一种检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其特征在于:作动轴(I)采用导磁性材料制造，将作动轴(I)的外圆周面沿轴向加工呈周期性连续高低起伏的结构，在作动轴(I)的全行程内设置I个磁敏传感器(3)，在磁敏传感器(3)的周围空间内设置一个固定磁场(4)，利用磁敏传感器(3)检测作动轴(I)运动过程对磁场(4)分布的影响，并计算作动轴(I)的相对位移量，计算公式如下: Xt = U Δ xt
或者
2.根据权利要求1所述的检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其特征在于:在作动轴(I)上套装一个用于提供固定磁场(4)的磁环(2)。
3.根据权利要求1所述的检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其特征在于:过作动轴(I)中心线的截面上，外圆周面的投影呈周期性连续分布的形状为方形。
4.根据权利要求1所述的检测气压或液压作动轴相对位移的方法，其特征在于:磁敏传感器(3)为线性霍尔元件。
【文档编号】F15B19/00GK103851998SQ201310716664
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】郑会龙, 赵世迁, 任力永, 徐昌语, 马艺航 申请人:中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所