一种线圈型磁致伸缩传感器制造技术

本申请公开了一种线圈型磁致伸缩传感器，包括屏蔽外壳，所述屏蔽外壳内设置有控制系统，所述控制系统包括与控制器电连接的激励模块、信号放大模块，其中，所述激励模块，用于对波导丝产生脉冲激励信号；所述信号放大模块，用于对感应线圈产生的回波信号进行放大处理；所述控制器，用于控制所述激励模块产生激励电流、接收所述信号放大模块产生的数字信号、及将数字信号转换成模拟信号并输出信号。本申请实施例提供的线圈型磁致伸缩传感器，将测量系统集成到传感器内部，可实现线圈型磁致伸缩传感器成为独立化的模块产品，高度集成化实现信号处理放大功能，避免信号引出外部处理的损耗及干扰；同时传感器外部采用铜套外壳有效的屏蔽干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种线圈型磁致伸缩传感器
本申请一般涉及磁致传感器
，具体涉及一种线圈型磁致伸缩传感器。
技术介绍
磁致伸缩液位计是工业过程控制中的重要测量仪表之一，被广泛用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位测量，并可远传液位信号实时对容器进行监控。它适用于石油、化工、电力、造纸、冶金、水处理、轻工等工业领域的液位指示。目前市场高端磁致伸缩产品采用压电陶瓷传感器，采用压电陶瓷传感器的磁致伸缩存在抗振性差的缺点。中低端磁致伸缩产品通常采用电感线圈模式对液位进行测量，但该产品电感线圈结构无法做成模块集成化产品，体积大，且信号处理放大部分通过导线从电感线圈引出，易引起信号衰减及信号干扰。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种线圈型磁致伸缩传感器，可以实现集成化传感器，完成数据的采集、处理、显示。一种线圈型磁致伸缩传感器，包括屏蔽外壳，所述屏蔽外壳内设置有控制系统，所述控制系统包括与控制器电连接的激励模块、信号放大模块，其中，所述激励模块，用于对波导丝产生脉冲激励信号；所述信号放大模块，用于对感应线圈产生的回波信号进行放大处理；所述控制器，用于控制所述激励模块产生激励电流、接收所述信号放大模块产生的数字信号、及将数字信号转换成模拟信号并输出信号。进一步地，所述控制器包括用于控制所述激励模块产生激励电流的信号处理单元及用于接收并转换所述信号放大模块数据的信号转换单元。进一步地，所述屏蔽外壳内固定设置有支撑件，所述支撑件内部设置有用于所述波导丝穿过的第一通孔。进一步地，所述感应线圈与所述波导丝同轴设置，所述感应线圈通过线圈骨架固定在所述支撑件上，所述支撑件上设置有用于固定所述线圈骨架的第一孔位。进一步地，所述支撑件上通过第二孔位固定设置有吸振橡胶棒，所述第二孔位于所述第一孔位的上方。进一步地，所述支撑件外侧固定设置有控制电路板和信号放大板，所述控制电路板上设置有所述控制器和所述激励模块；所述信号放大板上设置有所述信号放大模块。进一步地，所述波导丝从所述支撑件的上部穿出，并通过固定螺栓固定，所述固定螺栓内部设置有用于所述波导丝穿过的第二通孔，所述固定螺栓的内部设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述第二通孔垂直。进一步地，所述固定螺栓通过第二螺钉固定在所述支撑件上，并通过所述第二螺钉实现所述波导丝与所述控制电路板的电连接。进一步地，所述固定螺栓通过第一螺钉固定在所述支撑件上，并通过所述第一螺钉实现波导丝与所述信号放大板的电连接。进一步地，所述屏蔽外壳与所述支撑件之间，在所述控制电路板和信号放大板位置处通过灌封固定连接。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请实施例提供的线圈型磁致伸缩传感器，将测量系统集成到传感器内部，可实现线圈型磁致伸缩传感器成为独立化的模块产品，高度集成化实现信号处理放大功能，避免信号引出外部处理的损耗及干扰；同时传感器外部采用铜套外壳有效的屏蔽干扰。该传感器具备电感线圈型测量方法的高抗振能力，和压电陶瓷传感器的体积小的特点，同时具备压电陶瓷传感器不具备的信号处理功能和较低成本。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请的实施例提供的一种线圈型磁致伸缩传感器的结构示意图；图2为本申请的实施例提供的控制系统的框图；图3为本申请的实施例提供的一种线圈型磁致伸缩传感器的剖视图；图4为本申请的实施例提供的支撑件的结构示意图；图5为本申请的实施例提供的支撑件的侧视图；图6为本申请的实施例提供的固定螺栓的结构示意图；图7为本申请的实施例提供的线圈骨架的结构示意图；图8为本申请的实施例提供的底部绝缘件的结构示意图。1、屏蔽外壳；100、控制系统；200、激励模块；300、信号放大模块；400、控制器；500、信号处理单元；600、信号转换单元；2、控制电路板；3、信号放大板；4、固定螺栓；5、波导丝；6、第一通孔；7、螺纹孔；8、第二通孔；9、第一螺钉；10、第二螺钉；11、支撑件；12、线圈骨架；13、感应线圈；14、定位槽；15、吸振橡胶棒；16、底部绝缘件；17、灌封；18、显示装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。基于波导丝的磁致伸缩液位计主要以激励和接收一阶扭转模态超声导波。磁致伸缩液位计主要采用磁致伸缩性能优异的波导丝和一个环形的磁性浮子，其中磁性浮子的磁化方向沿着轴向方向，当波导丝中通入电流信号时，基于磁致伸缩效应，可以在波导丝的磁性浮子位置激励产生扭转模态导波。产生的扭转导波沿着波导丝传递至端面的导波接收装置，并通过算法编写完成对液位的计算。请详见图1，一种线圈型磁致伸缩传感器，包括屏蔽外壳1，所述屏蔽外壳1内设置有控制系统100，所述控制系统100包括与控制器400电连接的激励模块200、信号放大模块300，如图2所示，其中，所述激励模块200，用于对波导丝5产生脉冲激励信号；所述信号放大模块300，用于对感应线圈13产生的回波信号进行放大处理；所述控制器400，用于控制所述激励模块200产生激励电流、接收所述信号放大模块300产生的数字信号、及将数字信号转换成模拟信号并输出信号。其中，所述控制器400包括用于控制所述激励模块200产生激励电流的信号处理单元500及用于接收并转换所述信号放大模块300数据的信号转换单元600。信号处理单元500实现激励信号的输出，并传送给激励模块200；控制器400内还设置有计时器，可分别接收激励模块200输出的启动计时信号和信号放大模块300输出的停止计时信号，并计算出以上两个信号的时间差；所述的激励模块200为功率放大电路，输出周期窄脉冲信号，并传递给波导丝5两端，并向控制器400发送启动计时信号；信号放大模块300用于回波信号的放大、滤波与整形，并把停止计时信号发送给控制器400。在具体工作时，所述感应线圈13与所述波导丝5同轴设置，所述激励模块200的一端连接控制器400，一端连接波导丝5；激励模块200在波导丝5上激励出脉冲电流，电流沿波导丝5传播并在波导丝5周围产生脉冲电流磁场。在传感器的浮子内部有一组永久磁环，当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变，从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝5在浮子所在位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝5传回并由感应线圈13检测到；感应线圈13将检测到的信号由信号放大模块300接收，并传送至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线圈型磁致伸缩传感器，包括屏蔽外壳，其特征在于，所述屏蔽外壳内设置有控制系统，所述控制系统包括与控制器电连接的激励模块、信号放大模块，其中，/n所述激励模块，用于对波导丝产生脉冲激励信号；/n所述信号放大模块，用于对感应线圈产生的回波信号进行放大处理；/n所述控制器，用于控制所述激励模块产生激励电流、接收所述信号放大模块产生的数字信号、及将数字信号转换成模拟信号并输出信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种线圈型磁致伸缩传感器，包括屏蔽外壳，其特征在于，所述屏蔽外壳内设置有控制系统，所述控制系统包括与控制器电连接的激励模块、信号放大模块，其中，
所述激励模块，用于对波导丝产生脉冲激励信号；
所述信号放大模块，用于对感应线圈产生的回波信号进行放大处理；
所述控制器，用于控制所述激励模块产生激励电流、接收所述信号放大模块产生的数字信号、及将数字信号转换成模拟信号并输出信号。


2.根据权利要求1所述的线圈型磁致伸缩传感器，其特征在于，所述控制器包括用于控制所述激励模块产生激励电流的信号处理单元及用于接收并转换所述信号放大模块数据的信号转换单元。


3.根据权利要求1所述的线圈型磁致伸缩传感器，其特征在于，所述屏蔽外壳内固定设置有支撑件，所述支撑件内部设置有用于所述波导丝穿过的第一通孔。


4.根据权利要求3所述的线圈型磁致伸缩传感器，其特征在于，所述感应线圈与所述波导丝同轴设置，所述感应线圈通过线圈骨架固定在所述支撑件上，所述支撑件上设置有用于固定所述线圈骨架的第一孔位。


5.根据权利要求4所述的线圈型磁致伸缩传感器，其特征在于，所述支撑件上通过第二孔位固...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷彬，张祖文，
申请(专利权)人：北京斯克维思仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11