一种防水顶针式位移传感器的制造方法
【专利摘要】一种防水顶针式位移传感器，包括：第一圆柱形壳体、第二圆柱形壳体、堵头、温度传感器、串行存储芯片和处理电路，还包括磁芯、加长顶针、螺旋线圈和弹簧，所述弹簧安装在第二圆柱形壳体的内部，所述磁芯置于螺旋线圈中心线位置，所述磁芯与加长顶针螺纹紧密连接，所述加长顶针置于弹簧的中心线位置，弹簧与螺旋线圈的中心线位置重合，弹簧的右端与加长顶针固定连接，所述温度传感器、串行存储芯片与处理电路电性连接，并均置于第一圆柱形壳体内部左侧，该装置结构简单，成本低，精度高、效率稳定、安装方便，且不需要固定安装在被测物体上，并具备良好的防水功能。
【专利说明】一种防水顶针式位移传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电感调频式位移传感器，尤其是一种防水顶针式位移传感器。
【背景技术】
[0002]现今的电感调频式位移传感器是一种由电感式敏感元件、集成电路与谐振电容一起构成LC振荡电路，输出频率信号。当磁芯在线圈中位移时，改变磁路磁阻和线圈电感，因而就改变了振荡电路的输出信号频率。磁芯进入螺旋线圈时，磁阻减少，电感增加，频率下降，反之则反。只要磁芯材料、螺旋线圈结构工艺、电容及电路选配得当，则其在线圈内移动的一定范围，其输出信号频率的变化，恰与移动距离呈良好的线性关系。因而在铁路、公路、地铁、桥梁、隧道、矿井、建筑、水利水坝等岩土工程领域得到广泛应用，但目前的电感调频位移传感器具有如下缺点:
[0003]I)位移传感器测量时需要两端固定安装，其中一端须固定安装在被测物体上，被测物体表面结构必然受到磨损或破坏，但是类似核电机组钢制安全壳技术监测领域等是不允许破坏外部结构的。
[0004]2)防水等级比较低，达不到IP68的防水等级。
实用新型内容
[0005]为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种防水顶针式位移传感器，该装置结构简单，成本低，精度高、效率稳定、安装方便，且不需要固定安装在被测物体上，并具备良好的防水功能。
[0006]为实现上述的目的，本实用新型的技术方案是:一种防水顶针式位移传感器，包括:第一圆柱形壳体、第二圆柱形壳体、堵头、温度传感器、串行存储芯片和处理电路，还包括磁芯、加长顶针、螺旋线圈和弹簧，所述第一圆柱形壳体与第二圆柱形壳体焊接相通，所述螺旋线圈安装在第一圆柱形壳体的内部，且其一端靠近两个圆柱形壳体的连接处，所述螺旋线圈与处理电路电性连接，所述弹簧安装在第二圆柱形壳体的内部，所述磁芯置于螺旋线圈中心线位置，所述磁芯与加长顶针螺纹紧密连接，所述加长顶针置于弹簧的中心线位置，弹簧与螺旋线圈的中心线位置重合，弹簧的右端与加长顶针固定连接，所述温度传感器、串行存储芯片与处理电路电性连接，并均置于第一圆柱形壳体内部左侧，堵头与第一圆柱形壳体左部螺纹紧密连接。
[0007]所述第一圆柱形壳体、第二圆柱形壳体以及加长顶针的材质为不锈钢。
[0008]所述温度传感器采用唯一编号的半导体温度传感器，所述温度传感器与处理电路一体封装。
[0009]所述加长顶针与磁芯在弹簧的作用下可以在第一与第二圆柱形壳体内自由伸缩。
[0010]所述堵头为机械防水堵头。
[0011]所述堵头与第一圆柱壳体螺纹连接时，之间还装有O型密封圈，并且对整个第一圆柱形壳体内部灌胶密封，以达到良好的防水效果。
[0012]所述螺旋线圈为铜线圈。
[0013]作为一种举例说明，所述第一圆柱壳体的右侧加装有螺纹紧密连接的机械防水堵头和O型密封圈。
[0014]本实用新型的有意效果是:该装置提供了一种防水顶针式位移传感器，通过特殊的可自由伸与缩的加长顶针设计，改变了必须与被测物体固定安装的老方式，同时也减少了固定安装时固定件带来的传递误差，且该传感器具有良好的防水性能，防水等级可达到IP68，填补了应用于国家核电钢制安全壳测试位移变形、结构物间相对位移变形测量等相关岩土工程领域传感器应用空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的一种防水顶针式位移传感器的结构示意图
[0016]图2是本实用新型的一种防水顶针式位移传感器处理电路的连接示意图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
[0018]由图1至图2所示，一种防水顶针式位移传感器，包括:第一圆柱形壳体101、第二圆柱形壳体102、堵头103、温度传感器104、串行存储芯片105和处理电路106，还包括磁芯107、加长顶针108、螺旋线圈109和弹簧110，所述第一圆柱形壳体101与第二圆柱形壳体102螺纹紧密相通，所述螺旋线圈109安装在第一圆柱形壳体101的内部，且其一端靠近两个圆柱形壳体的连接处，所述螺旋线圈109与处理电路106电性连接，所述弹簧110安装在第二圆柱形壳体102的内部，所述磁芯107置于螺旋线圈109中心线位置，所述磁芯107与加长顶针108螺纹紧密连接，所述加长顶针108置于弹簧110的中心线位置，弹簧110与螺旋线圈109的中心线位置重合，弹簧110的右端与加长顶针108固定连接，所述温度传感器104、串行存储芯片105与处理电路106电性连接，并均置于第一圆柱形壳体内部左侧，堵头103与第一圆柱形壳体101左部螺纹紧密连接。
[0019]所述第一圆柱形壳体101、第二圆柱形壳体102以及加长顶针108的材质为不锈钢。
[0020]所述温度传感器104采用唯一编号的半导体温度传感器，所述温度传感器104与处理电路106 —体封装。
[0021]所述加长顶针108与磁芯107在弹簧110的作用下可以在第一与第二圆柱形壳体内自由伸缩。
[0022]所述堵头103为机械防水堵头。
[0023]所述堵头103与第一圆柱壳体101螺纹连接时，之间还装有O型密封圈111，并且对整个第一圆柱形101壳体内部灌胶密封，以达到良好的防水效果。
[0024]所述螺旋线圈109为铜线圈。
[0025]本实用新型的另一种实施例，为了达到更好的放水效果，还可以在第一圆柱形壳体101的右侧加装螺纹紧密连接的机械防水堵头和O型密封圈。
[0026]该位移传感器工作时，只需将该位移传感器安装在被测物体的旁边，例如墙壁上，加长顶针108顶住被测物体，这样，被测物体的壳体变形等位移参数就会通过加长顶针108实时传递给磁芯107，磁芯107在螺旋线圈109内的位移变化引起螺旋线圈109的电感量的变化，电感的变化将引起处理电路中LC振荡器的输出频率的变化。当测量出频率后，再结合相应的标定系数就可计算出测杆位置的变化。这种传感器精度较高，但环境温度对传感器有一定的影响，故在其内还封装了一个温度传感器104，用以测量温度并进行温度补偿。串行存储芯片105用于存储标定系数和测量数据。
[0027]该装置提供了一种防水顶针式位移传感器，通过特殊的可自由伸与缩的加长顶针108的弹簧结构设计，改变了必须与被测物体固定安装的老方式，同时也减少了固定安装时固定件带来的传递误差，且该传感器具有良好的防水性能，防水等级可达到IP68，填补了应用于国家核电钢制安全壳测试位移变形、结构物间相对位移变形测量等相关岩土工程领域传感器应用空白。
[0028]处理电路包括放大器、微数据处理器、串行存储芯片、通讯接口电路，对来自螺旋线圈的交流频率信号进行放大滤波，输出放大的频率信号；微数据处理器对放大的频率信号进行逻辑与数值运算，并根据温度传感器的输出温度进行补偿，输出待测信号的物理量；温度传感器与微数据处理器相连接；电可写只读串行存储芯片与微数据处理器相连，按照微数据处理器的指令，储存或调出数据信号；通讯接口电路与微数据处理器的串行接口相连，按照来自微数据处理器的指令，向外部发送或接收数据。
[0029]以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种防水顶针式位移传感器，包括:第一圆柱形壳体、第二圆柱形壳体、堵头、温度传感器、串行存储芯片和处理电路，其特征在于，还包括磁芯、加长顶针、螺旋线圈和弹簧，所述第一圆柱形壳体与第二圆柱形壳体螺纹紧密相通，所述螺旋线圈安装在第一圆柱形壳体的内部，且其一端靠近两个圆柱形壳体的连接处，所述螺旋线圈与处理电路电性连接，所述弹簧安装在第二圆柱形壳体的内部，所述磁芯置于螺旋线圈中心线位置，所述磁芯与加长顶针螺纹紧密连接，所述加长顶针置于弹簧的中心线位置，弹簧与螺旋线圈的中心线位置重合，弹簧的右端与加长顶针固定连接，所述温度传感器、串行存储芯片与处理电路电性连接，并均置于第一圆柱形壳体内部左侧，堵头与第一圆柱形壳体左部螺纹紧密连接。
2.根据权利要求1所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述第一圆柱形壳体、第二圆柱形壳体以及加长顶针的材质为不锈钢。
3.根据权利要求2所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述温度传感器为半导体温度传感器，且所述温度传感器与处理电路一体封装。
4.根据权利要求3所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述堵头为机械防水堵头。
5.根据权利要求4所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述堵头与第一圆柱壳体螺纹连接时，之间还装有O型密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述螺旋线圈为铜线圈。
7.根据权利要求6所述的一种防水顶针式位移传感器，其特征在于，所述第一圆柱壳体的右侧还加装有螺纹紧密连接的机械防水堵头和O型密封圈。
【文档编号】G01B7/02GK203587040SQ201320821335
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】张波, 谢彩霞, 王军, 李纠, 张清华, 曾爽 申请人:长沙亿拓土木工程监测仪器有限公司