耐高压强、抗振动的LVDT直线位移传感器的制作方法

本实用新型涉及一种LVDT直线位移传感器，尤其涉及一种耐高压强、抗振动的LVDT直线位移传感器，属于传感器技术领域。

背景技术：

LVDT(Linear.Variable.Differential.Transformer)是线性可变差动变压器缩写。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。当铁芯由中间向两边移动时，次级两个线圈输出电压之差与铁芯移动成线性关系。

目前，一般设计的LVDT传感器应用在>100MPa的高压强下时，线圈极易被冲击变形造成损坏。由于铁芯和内套管间隙使得铁芯悬空在传感器内部，在高压力冲击下铁芯振动会引起测试信号不稳定，铁芯和拉杆连接处在持续大幅度振动下会发生疲劳断裂，不利于传感器测量的稳定性，降低了传感器的使用寿命。

技术实现要素：

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种耐高压强、抗振动的LVDT直线位移传感器，以提高在高压强、高振动环境下传感器测量的稳定性，延长传感器的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供一种耐高压强、抗振动的LVDT直线位移传感器，包括外套管，安装在外套管两端的端盖，放置在外套管内孔中的内套管，由内而外套装在内套管上的初级线圈和次级线圈；所述的内套管内孔中放置有铁芯、球体支撑和球体拉杆；所述的球体支撑包括相连的第一球体和第一螺纹段，且第一螺纹段连接铁芯的一端；所述的球体拉杆包括依次连接的第二螺纹段、第二球体和拉杆，且第二螺纹段连接铁芯的另一端，拉杆的尾端伸出相邻的端盖；所述的第一、二球体与内套管内孔之间为间隙配合。

上述技术方案中，球体支撑和球体拉杆都在与铁芯螺纹连接处的外侧加设与内套管内孔大小接近的球体，并以此球体作为铁芯在传感器内部的支撑，这样即不会给铁芯带来较大的摩擦力，也能使铁芯在传感器内部得到固定。当传感器处于高压冲击下时，由于第一、二球体和内套管内孔为间隙配合，即便传感器大幅度摆动，也不会造成铁芯的大幅摆动，从而避免了因铁芯摆动而引起的传感器信号不稳定，也避免了球形拉杆和铁芯连接处的疲劳断裂。

进一步，所述的外套管上均布有外壳压力释放孔，端盖上均布有端盖压力释放孔。

上述技术方案在传感器外壳和端盖上分别加设泄压小孔，使得传感器内部和外部液体的压强达到相对平衡，传感器不会因内外部压力差过大而被压力冲击损坏，线圈不易被冲击变形造成损坏，实现了传感器耐高压强的技术效果。

进一步，所述的间隙配合的间隙范围为0.01-0.10mm。

上述技术方案中，间隙配合的数值范围是一个很小的间隙，主要是为了减少传感器抖动给球形拉杆和铁芯连接处带来的疲劳。

综上，本实用新型能够满足客户在高压强、高振动环境下对LVDT传感器测量的稳定性的要求，并且提高了传感器的使用寿命。相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

1、现有LVDT传感器中铁芯与传感器内孔之间为较大间隙配合(2-5mm)，当传感器长时间、较大幅度抖动时，传感器铁芯和连杆极易因疲劳而发生断裂，铁芯易磨损导致传感器灵敏度下降。本实用新型在铁芯两端连接球体拉杆和球体支撑，且球体拉杆和球体支撑的球体部分与传感器内孔位小间隙配合，能够在传感器长时间、较大幅度抖动时，减少铁芯的抖动幅度，进而减少了传感器信号不稳定，以及铁芯和连杆疲劳断裂的情况。

2、现有LVDT传感器由于铁芯安装偏心容易因铁芯与内套管摩擦引起铁芯磨损、传感器寿命降低，本实用新型在铁芯两端连接球体拉杆和球体支撑，使铁芯在传感器内部得到固定，减少了铁芯与内套管摩擦引起的铁芯磨损，从而延长了传感器的使用寿命。

3、现有LVDT传感器没有压力释放孔，在高压力的情况下传感器会发生变形，进而造成失效。本实用新型在传感器外套管和端盖上增加压力释放孔，避免了传感器被压力冲击而造成的损坏。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的结构剖示图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图中：1、球体拉杆，2、外壳压力释放孔，3、铁芯，4、球体支撑，5、内套管，6、外套管，7、初级线圈，8、次级线圈，9、端盖压力释放孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-3所示，本实用新型包括外套管6，内套管5，初级线圈7和次级线圈8。且外套管6两端安装端盖，内套管5放置在外套管6内孔中，初级线圈7和次级线圈8位于内、外套管5、6之间，且由内而外套装在内套管5上。

如图3所示，所述的内套管5内孔中放置有铁芯3，以及分别连接铁芯3两端的球体支撑4和球体拉杆1。

如图4、5所示，所述的球体支撑4包括相连的第一球体和第一螺纹段，且第一螺纹段安装入铁芯3的一端，并与之螺纹连接。

如图2、4所示，所述的球体拉杆1包括依次连接的第二螺纹段、第二球体和拉杆，且第二螺纹段安装入铁芯3的另一端，并与之螺纹连接，拉杆的尾端伸出相邻的端盖。

如图5所示，所述的第一、二球体与内套管5内孔之间为间隙配合。具体的间隙范围为0.01-0.10mm。第一、二球体作为铁芯3两端在传感器内部的支撑，使铁芯3在内套管5内部得到固定，且球形的设计能够减少与内套管5内管壁的摩擦。如此一来，当传感器处于高压冲击下时，铁芯不会大幅摆动，便可以保持传感器信号的稳定，减少球形拉杆和铁芯连接处的疲劳断裂。

如图1、3所示，传感器的外壳和两端分布有释放压力孔，即外套管6上均布有外壳压力释放孔2，采用四排五孔的方式；端盖上均布有端盖压力释放孔9，采用同圆周的四孔设计。如此一来，传感器外套管6内部和外部的液体的压强就能达到相对平衡，传感器不会因内外部压力差过大而被压力冲击损坏，实现了传感器耐高压强的技术效果。

综上，本实用新型避免了因传感器大幅度摆动而引起球形拉杆和铁芯连接处的疲劳断裂，也避免了因传感器大幅度振动而造成的铁芯摆动，进而避免了因铁芯摆动而造成的传感器信号不稳定。同时，解决了因为铁芯安装偏心造成的铁芯与内套管摩擦引起的铁芯磨损、传感器寿命降低的技术问题。

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，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。