一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器。包括：拓扑优化3D打印外壳(1)，传感器定子(2)，连杆组件(3)；所述拓扑优化3D打印外壳(1)内部具有减重腔(4)、双流道(5)以及定子腔(6)；所述定子腔(6)位于传感器中心，所述双流道(5)呈双螺旋结构，均匀围绕在所述定子腔(6)周围；所述减重腔(4)沿传感器中轴线对称分布，所述减重腔(4)内侧呈与所述双流道(5)形状适应的螺旋状；所述传感器定子(2)与所述定子腔(6)同轴，位于所述定子腔(6)中央，并被紧固；所述连杆组件(3)位于所述传感器定子(2)中间，所述连杆组件(3)可沿中心线轴向运动。该传感器可在高温环境下稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器
本技术属于传感器
，具体涉及一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器。
技术介绍
电磁式传感器具有精度高、可靠性高的特点，有广泛的应用。高温环境对传感器的性能影响较大，为解决这个问题，高温环境下对传感器的冷却是一项重要的技术。带油冷电磁式传感器具有耐高温、耐振动、精度高等优点，但是此类传感器外壳内部有多个复杂腔体，采用传统机械加工的方式难度较大，而且工序复杂、密封性差、冷却效果差、重量大。而3D打印技术可轻松实现这种复杂壳体的一体化加工，并且结合拓扑优化技术可实现减重和提升可靠性的目的。
技术实现思路
本技术的目的是：提出一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，解决传感器在高温下性能差、工序复杂、密封性差、冷却效果差、重量大的问题。本技术的技术方案是：本技术提供一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其特征在于，包括：拓扑优化3D打印外壳1，传感器定子2，连杆组件3；所述拓扑优化3D打印外壳1内部具有减重腔4、双流道5以及定子腔6；所述定子腔6位于传感器中心，所述双流道5呈双螺旋结构，均匀围绕在所述定子腔6周围，可以增大散热效用；所述减重腔4沿传感器中轴线对称分布，所述减重腔4内侧呈与所述双流道5形状适应的螺旋状，该构型可为双流道5提供均匀壁厚的同时，能够最大程度减轻传感器重量，并且降低热传导；所述传感器定子2与所述定子腔6同轴，位于所述定子腔6中央，并被紧固；所述连杆组件3位于所述传感器定子2中间，所述连杆组件3可沿中心线轴向运动；优选的，所述传感器定子2由壳体部件7和绕组部件8组成；所述传感器定子2表面是所述壳体部件7；所述壳体部件7内是所述绕组部件8；所述绕组部件8通电后可产生交变磁场。优选的，所述连杆组件3由铁心9和连杆10组成；所述铁心9和所述连杆10中心线在同一直线上，所述铁心9固定于连杆10前端。优选的，所述拓扑优化3D打印外壳1通过3D打印技术中的拓扑优化技术设计实现。优选的，所述拓扑优化3D打印外壳1通过熔融沉积或粉末材料选择性激光烧结中的一种3D打印工艺一体成型制成。优选的，所述拓扑优化3D打印外壳1内部至少有1个定子腔6。优选的，所述铁心9的材料是软磁合金。本技术的优点是：基于3D打印技术设计的耐高温电磁式传感器，其外壳可进行一体化加工，该传感器工序少，密封性能好，散热效果好，重量轻，高温性能好。附图说明图1是本技术优选实施例一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器的结构示意图其中1：拓扑优化3D打印外壳，2：定子，3：连杆组件，4：减重腔，5：双流道，6：定子腔，7：壳体部件，8：绕组部件，9：铁心，10：连杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的计算方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其特征在于，包括：拓扑优化3D打印外壳1，传感器定子2，连杆组件3；所述拓扑优化3D打印外壳1内部具有减重腔4、双流道5以及定子腔6；所述定子腔6位于传感器中心，所述双流道5呈双螺旋结构，均匀围绕在所述定子腔6周围，可以增大散热效用；所述减重腔4沿传感器中轴线对称分布，所述减重腔4内侧呈与所述双流道5形状适应的螺旋状，该构型可为双流道5提供均匀壁厚的同时，能够最大程度减轻传感器重量，并且降低热传导；所述传感器定子2与所述定子腔6同轴，位于所述定子腔6中央，并被紧固；所述连杆组件3位于所述传感器定子2中间，所述连杆组件3可沿中心线轴向运动；所述传感器定子2由壳体部件7和绕组部件8组成；所述传感器定子2表面是所述壳体部件7；所述壳体部件7内是所述绕组部件8；所述绕组部件8通电后可产生交变磁场；所述连杆组件3由铁心9和连杆10组成；所述铁心9和所述连杆10中心线在同一直线上，所述铁心9固定于连杆10前端；所述拓扑优化3D打印外壳1通过3D打印技术中的拓扑优化技术设计实现；所述拓扑优化3D打印外壳1通过熔融沉积或粉末材料选择性激光烧结中的一种3D打印工艺一体成型制成；所述拓扑优化3D打印外壳1内部有1个定子腔6；所述铁心9的材料是软磁合金。实施例耐高温电磁式传感器包括外壳1、定子2、连杆组件3；拓扑优化3D打印外壳1内部有减重腔4、双流道5以及定子腔6；传感器定子2由壳体部件7和绕组部件8组成；连杆组件3由铁心9和连杆10组成。拓扑优化3D打印外壳1由3D打印技术和拓扑优化技术实现；其内部有1个定子腔，用来放置1个定子；双流道5均匀围绕在定子腔6周围，呈双螺旋结构，内部流通的冷却液起到对传感器冷却的作用；双流道5位于定子腔6与减重腔4之间；减重腔4沿传感器中轴线对称分布，可起到减重和隔热的作用，并且使得传感器保持较高的强度；减重腔4、双流道5以及定子腔6相互隔绝，避免冷却液泄漏。传感器定子2位于定子腔6中央，并被紧固，其通电后的因铁心组件的移动而产生的感应电压即为传感器的输出信号；传感器定子2与定子腔6同轴，以保证传感器输出电压的线性度；传感器定子2表面是壳体部件7；绕组部件8置于壳体部件7内部并被保护。传感器定子2中间是连杆组件3；连杆组件由铁心9和连杆10组成；铁心9和连杆10中心线在同一直线上；连杆组件3可沿中心线轴向运动；铁心9在连杆10左侧。近年来，3D打印技术得到快速发展，这为结构复杂的腔体零件加工提供了技术支撑。因此，将3D打印技术和拓扑优化技术应用在耐高温电磁式传感器上，可以提升传感器在高温环境下的性能，并减少工序，提升密封性能，增加散热效果，减轻传感器重量。本技术为一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其工作原理是：利用3D打印技术和拓扑优化技术，实现外壳1内部的减重腔4、双流道5以及定子腔6特征。减重腔4实现传感器的减重和隔热，双流道5实现传感器的冷却，定子腔6置放传感器定子2，连杆组件3在传感器定子2内部的移动实现了传感器将位移信号转化为成比例电信号的功能。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其特征在于，包括：拓扑优化3D打印外壳(1)，传感器定子(2)，连杆组件(3)；/n所述拓扑优化3D打印外壳(1)内部具有减重腔(4)、双流道(5)以及定子腔(6)；所述定子腔(6)位于传感器中心，所述双流道(5)呈双螺旋结构，均匀围绕在所述定子腔(6)周围；所述减重腔(4)沿传感器中轴线对称分布，所述减重腔(4)内侧呈与所述双流道(5)形状适应的螺旋状；/n所述传感器定子(2)与所述定子腔(6)同轴，位于所述定子腔(6)中央，并被紧固；所述连杆组件(3)位于所述传感器定子(2)中间，所述连杆组件(3)可沿中心线轴向运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其特征在于，包括：拓扑优化3D打印外壳(1)，传感器定子(2)，连杆组件(3)；
所述拓扑优化3D打印外壳(1)内部具有减重腔(4)、双流道(5)以及定子腔(6)；所述定子腔(6)位于传感器中心，所述双流道(5)呈双螺旋结构，均匀围绕在所述定子腔(6)周围；所述减重腔(4)沿传感器中轴线对称分布，所述减重腔(4)内侧呈与所述双流道(5)形状适应的螺旋状；
所述传感器定子(2)与所述定子腔(6)同轴，位于所述定子腔(6)中央，并被紧固；所述连杆组件(3)位于所述传感器定子(2)中间，所述连杆组件(3)可沿中心线轴向运动。


2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的耐高温电磁式传感器，其特征在于，所述传感器定子(2)由壳体部件(7)和绕组部件(8)组成；所述传感器定子(2)表面是所述壳体部件(7)；所述壳体部件(7)内是所述绕组部件(8)；所述绕组部件(8)通电后可产生交变磁场。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，周育茹，苌辉，郭昕，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61