专利名称：磁感应距离探测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁感应距离探测装置，尤其与一种能够有效抵御探 测装置四周侧面以及背面的恶意磁干扰的磁感应距离探测装置有关。
背景技术：
随着国际贸易的不断发展和扩大，集装箱运输因其具有货运能力大、运 输成本低等优点而己成为世界各国所广泛采用的重要货运手段。但是近年来， 由于世界各国普遍提高了防范风险，防范恐怖活动的安全意识。各国对于集 装箱在运输过程中的安全要求越来越高，其中较为重要的一项要求是对集装 箱在全球范围内全供应链过程进行全程的跟踪监管，实现集装箱从发货封箱 到到达目的地交付开箱的全过程监管，确保集装箱货运运输过程的全程安全， 不允许全供应链过程中的任何非法开启箱门。为了监测箱门的开闭情况，较 为先进的一种方式是在集装箱的箱门附近设置磁感应距离探测装置，通过利 用该距离探测装置探测两扇箱门之间的距离或者箱门与门框之间的距离从而 监测箱门的启闭情况，然而，对于目前此类的距离探测装置，当其四周侧面 以及背面存在恶意磁干扰时，往往不能正常进行工作而产生误测现象，因而 不能很好地控制箱门在运输过程中的非法开启。发明内容本实用新型的主要目的在于，提供一种能够有效抵御探测装置四周侧面 以及背面的恶意磁干扰，且灵敏度及可靠性均较高的磁感应距离探测装置。为了实现上述的目的，本实用新型提供一种磁感应距离探测装置，用于 监测集装箱箱箱门的开闭，所述磁感应距离探测装置包括 一形成有通孔的 平板状导磁支架； 一环形磁钢，所述环形磁钢环绕所述通孔固定在所述导磁 支架的上表面； 一第一柱形磁钢，所述第一柱形磁钢位于所述通孔的下端且 固定在所述导磁支架的下表面； 一导磁质屏蔽罩，所述导磁质屏蔽罩为顶部敞开的桶状结构，所述导磁质屏蔽罩的顶部封闭固定连接于所述导磁支架的 下表面，且将所述第一柱形磁钢容纳在所述导磁质屏蔽罩中； 一第二柱形磁 钢，所述第二柱形磁钢固定设置在所述导磁质屏蔽罩的的下端面上；以及一 磁感应传感器，所述磁感应传感器包括传感探测单元和与所述传感探测单元 电连接的电路转换单元，所述传感探测单元设置在待探测距离物件与所述通 孔之间并检测磁场强度的变化以输出相应的距离变化信号。
所述环形磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述第一柱形磁钢的外 径稍小，所述第二柱形磁钢与所述第一柱形磁钢的大小和形状相同；且所述 环形磁钢的充磁方向为与所述环形磁钢所在的环形平面垂直的方向，所述第 一柱形磁钢以及所述第二柱形磁钢的充磁方向为与圆柱上下端面垂直的方 向；所述环形磁钢的上下端面的磁极性与所述第一柱形磁钢的上下端面的磁 极性相同，而所述第二柱形磁钢的上下端面的磁极性与所述第一和第二柱形 磁钢的上下端面的磁极性相反。
所述导磁质屏蔽罩的底部外侧端面的中心设有一沉孔，所述第二柱形磁 钢的顶端嵌设于所述沉孔内。
所述沉孔的深度为0.5mm。
所述通孔为圆孔，且所述环形磁钢、所述通孔、所述第一柱形磁钢、所 述导磁质屏蔽罩以及所述第二柱形磁钢五者的中轴线相重合。
所述待探测距离物件为导磁材料制成或者所述待探测距离物件上设有导 磁物体，所述传感探测单元设置在所述环形磁钢的中空位置，且与所述环形 磁钢所在的环形平面平行。
所述传感探测单元设置在所述待探测距离物件上与所述环形磁钢的中空 位置相对应的位置，且与所述环形磁钢所在的环形平面平行。
所述传感探测单元为一线性霍尔传感器。
本实用新型具有以下有益效果，本实用新型的磁感应距离探测装置通过 探测磁场强度的变化可实现对短距离的物体距离进行探测，而且其底端外部 安装带有抗干扰圆柱形磁钢的导磁质屏蔽罩，可有效抵御来自四周侧面以及 背面的外部磁场的恶意干扰，故而用作集装箱的门开关探测装置时，具有灵 敏度高、可靠性强且抗干扰的优点。
图1是本实用新型的磁感应距离探测装置的立体分解图； 图2是本实用新型的磁感应距离探测装置的传感探测单元安装于位置一 时的结构示意图3是本实用新型的磁感应距离探测装置的传感探测单元安装于位置二 时的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的磁感应距离探测装置1可与待探测距离物件2相配合以应 用于监测集装箱的箱门开闭情况。为了进一步说明本实用新型的原理和结构， 现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1所示，本实用新型的磁感应距离探测装置1包括一导磁支架 11、 一环形磁钢12、 一第一柱形磁钢13、 一磁感应传感器14、 一导磁质屏 蔽罩15以及一第二柱形磁钢16。
该导磁支架11为一由导磁材料制成的呈平板状的结构，如铁质导磁支架 等，该导磁支架ll上开有一通孔lll，该通孔lll为一圆孔，并在该导磁支 架11的底端位于该通孔111下方的位置开有一第一沉孔112，该第一沉孔112 的孔径略大于该通孔111的孔径且二者的中轴线相重合。
该环形磁钢12的整体呈圆环状，其内径最好与该通孔111的孔径相同， 该环形磁钢12的充磁方向(即磁场强度方向)为与其环形平面相垂直的方向。
该第一柱形磁钢13的整体呈圆柱状，其外径略大于该通孔111的孔径且 与该第一沉孔112的孔径相适配，该第一柱形磁钢13的充磁方向为与圆柱上 下端面相垂直的方向。
该磁感应传感器14包括传感探测单元141以及与之相连的电路转换单元 (图中未示出)。该传感探测单元141为一霍尔传感器，该霍尔传感器可为 CS49E、 SS49E、 SS59ET系列线性霍尔传感器等。该霍尔传感器内部设有霍 尔元件，当将霍尔元件置于磁场中时，由于霍尔效应的作用霍尔元件的两端 会产生一定的电势，该产生电势的大小根据所处磁场强度的不同会有所变化， 从而该传感探测单元141的输出端的输出电压发生变化。还可在与该传感探 测单元141相连的该电路转换单元中设定一磁场强度阈值，该电路转换单元接收该传感探测单元141的输出电压值，通过将该输出电压值与该阈值进行 比较得到一开关信号。该导磁质屏蔽罩15为一底部封闭且开口向上的桶状结构，其中空内径比 该第一柱形磁钢13的外径稍大，且其底部外侧端面的中心设有深0.5mm、 半径比该第二柱形磁钢16外径稍大的第二沉孔151，以便更准确地安装及固 定该第二柱形磁钢16。该第二柱形磁钢16为一抗干扰用的磁钢，整体呈圆柱状，充磁方向也为 与圆柱上下端面相垂直的方向，其外径大小最好与该第一柱形磁钢13相同且 与该导磁质屏蔽罩15底端的第二沉孔151的尺寸相适配。请结合参阅图2至图3所示，安装时，将该环形磁钢12环绕该通孔111 贴附安装在该导磁支架11的上表面上，该第一柱形磁钢13的顶端嵌设于该 导磁支架11下表面的该第一沉孔112内，该导磁质屏蔽罩15的顶部封闭固 定连接在该导磁支架11的下表面上并使得该第一柱形磁钢13容纳在该导磁 屏蔽罩15内，该第二柱形磁钢16的顶端嵌设于该导磁质屏蔽罩15下端面上 的第二沉孔151内，并使得该环形磁钢12、该通孔111、该第一柱形磁钢13、 该导磁质屏蔽罩15以及该第二柱形磁钢16五者的中轴线相重合，且该环形 磁钢12、该第一柱形磁钢13以及该第二柱形磁钢16的上下端面的极性组合 方式可以是1)该环形磁钢12、该第一柱形磁钢13的上下端面分别为S极 和N极，而该第二柱形磁钢16的上下端面分别为N极和S极；2)该环形 磁钢12、该第一柱形磁钢13的上下端面分别为N极和S极，而该第二柱形 磁钢16的上下端面分别为S极和N极。也就是说，该环形磁钢12的上下端 面的磁极性与该第一柱形磁钢13的上下端面的磁极性相同，而该第二柱形磁 钢16的上下端面的磁极性与该第一和第二柱形磁钢的上下端面的磁极性相 反。该磁感应传感器14的传感探测单元141固定在该待探测距离物件2与该 导磁支架ll上的通孔lll之间的位置，较为常用的安装位置如下位置一该传感探测单元141安装在该环形磁钢12的中空位置，且该传 感探测单元141的探测平面与所述环形磁钢12所在的环形平面平行，则此时 该待探测距离物件2为导磁材料制成或者该待探测距离物件2上相对应于该 磁感应距离探测装置1的位置设有一导磁物体，请参阅图2所示；位置二:该传感探测单元141安装在可沿着该环形磁钢12的中轴线方向移动的待探测距离物件2上，且该安装位置与该环形磁钢12的中空位置相对 应，该传感探测单元141的探测平面与该环形磁钢12的环形平面相平行，请 参阅图3所示。
本实用新型的磁感应距离探测装置1产生的磁场在环形磁钢12的中空位 置处产生的磁场强度近似为零，而周围磁场强度大；当外部导磁物体或磁性 物体沿该环形磁钢12正面垂直的方向靠近该探测装置1时，其周围空间磁场 强度会迅速发生改变，该环形磁钢12的中空位置处的磁场强度也迅速发生改 变，并导致该传感探测单元141的模拟输出量(例如输出电压)迅速发生变 化，与该传感探测单元141相连接的该电路转换单元探测到此模拟量输出变 化后可将其转换为距离信号，或者与电路转换单元内设定的阈值相比较后得 到一开关信号。
下面描述该探测装置1应用于探测集装箱的箱门开闭的具体实例。当该 磁感应距离探测装置1为该传感探测单元141处于安装位置一时的内部结构 时，可将该磁感应探测装置l的整体固定在该集装箱的门框或一扇箱门上； 当该磁感应距离探测装置1为该传感探测单元141处于安装位置二时的内部 结构时，可将该磁感应距离探测装置1的传感探测单元141安装在该集装箱 的一扇箱门(即该待探测距离物件2)上，而除了该传感探测单元141之外 的其余部分安装在集装箱的门框或另一扇箱门上。当然，该磁感应距离探测 装置1的传感探测单元141也可以安装在该集装箱的门框或一扇箱门上，而 该磁感应距离探测装置1中除了该传感探测单元141之外的其余部分安装在 该集装箱的另一扇箱门上。当箱门发生开启时，箱门与门框之间或两扇箱门 之间的相对位置发生变化，所以该传感探测单元141所处位置的磁场强度发 生变化，并导致该传感探测单元141的输出电压发生变化，因此该电路转换 单元接收到的电压值发生变化，将该电压值与该电路转换单元内部设定的阈 值进行比较后，该电路转换单元输出一箱门开启信号。且当四周侧面以及背 面存在外部磁场以及导磁物质的恶意干扰时，由于该导磁质屏蔽罩15以及该 第二柱形磁钢16对干扰磁场的组合屏蔽作用，该磁感应距离探测装置1仍可 准确监控到箱门的非法开启情况。
本实用新型的磁感应距离探测装置1通过探测磁场强度的变化可实现对 短距离的物体距离进行探测，而且其底端外部安装带有抗干扰圆柱形磁钢的
8导磁质屏蔽罩15，可有效抵御来自四周侧面以及背面的外部磁场的恶意干
扰，故而用作集装箱的门开关探测装置时，具有灵敏度高、可靠性强且抗干 扰的优点。
然而，以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新 型的保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变 化，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1. 一种磁感应距离探测装置，用于监测集装箱箱箱门的开闭，其特征在 于，所述磁感应距离探测装置包括 一形成有通孔的平板状导磁支架； 一环 形磁钢，所述环形磁钢环绕所述通孔固定在所述导磁支架的上表面； 一第一 柱形磁钢，所述第一柱形磁钢位于所述通孔的下端且固定在所述导磁支架的 下表面； 一导磁质屏蔽罩，所述导磁质屏蔽罩为顶部敞开的桶状结构，所述 导磁质屏蔽罩的顶部封闭固定连接于所述导磁支架的下表面，且将所述第一 柱形磁钢容纳在所述导磁质屏蔽罩中； 一第二柱形磁钢，所述第二柱形磁钢 固定设置在所述导磁质屏蔽罩的的下端面上；以及一磁感应传感器，所述磁 感应传感器包括传感探测单元和与所述传感探测单元电连接的电路转换单 元，所述传感探测单元设置在待探测距离物件与所述通孔之间并检测磁场强 度的变化以输出相应的距离变化信号。
2. 根据权利要求1所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述环形 磁钢的内径与所述通孔的孔径相同且比所述第一柱形磁钢的外径稍小，所述 第二柱形磁钢与所述第一柱形磁钢的大小和形状相同；且所述环形磁钢的充 磁方向为与所述环形磁钢所在的环形平面垂直的方向，所述第一柱形磁钢以 及所述第二柱形磁钢的充磁方向为与圆柱上下端面垂直的方向；所述环形磁 钢的上下端面的磁极性与所述第一柱形磁钢的上下端面的磁极性相同，而所 述第二柱形磁钢的上下端面的磁极性与所述第一和第二柱形磁钢的上下端面 的磁极性相反。
3. 根据权利要求1所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述导磁 质屏蔽罩的底部外侧端面的中心设有一沉孔，所述第二柱形磁钢的顶端嵌设 于所述沉孔内。
4. 根据权利要求3所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述沉孔 的深度为0.5mm。
5. 根据权利要求1至4任一所述的磁感应距离探测装置，其特征在于， 所述通孔为圆孔，且所述环形磁钢、所述通孔、所述第一柱形磁钢、所述导 磁质屏蔽罩以及所述第二柱形磁钢五者的中轴线相重合。
6. 根据权利要求1至4任一项所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述待探测距离物件为导磁材料制成或者所述待探测距离物件上设有导磁物 体，所述传感探测单元设置在所述环形磁钢的中空位置，且与所述环形磁钢 所在的环形平面平行。
7. 根据权利要求1至4任一项所述的磁感应距离探测装置，其特征在于， 所述传感探测单元设置在所述待探测距离物件上与所述环形磁钢的中空位置 相对应的位置，且与所述环形磁钢所在的环形平面平行。
8. 根据权利要求6所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述传感 探测单元为一线性霍尔传感器。
9. 根据权利要求7所述的磁感应距离探测装置，其特征在于，所述传感 探测单元为一线性霍尔传感器。
专利摘要一种磁感应距离探测装置，包括一形成有通孔的平板状导磁支架；一环绕所述通孔固定在所述导磁支架的上表面的环形磁钢；一第一柱形磁钢，其固定在所述导磁支架的下表面上；一为顶部敞开的桶状结构的导磁质屏蔽罩，所述导磁质屏蔽罩的顶部封闭固定连接于所述导磁支架的下表面，且将所述第一柱形磁钢容纳在所述导磁质屏蔽罩中；一第二柱形磁钢，其固定设置在所述导磁质屏蔽罩的下端面上；以及一磁感应传感器，其上的传感探测单元设置在待探测距离物件与所述通孔之间。本实用新型的磁感应距离探测装置通过在底端外部安装带有抗干扰圆柱形磁钢的导磁质屏蔽罩，故而用作集装箱的门开关探测装置时，具有灵敏度高、可靠性强且抗干扰的优点。
文档编号G01D5/12GK201155973SQ20082000670
公开日2008年11月26日 申请日期2008年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者周受钦, 涛 彭, 王元聪 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司