磁电式转速传感器及转速检测系统技术方案

本申请提供一种磁电式转速传感器及转速检测系统，磁电式转速传感器包括外壳、探头和连接器，外壳和转动件相对固定，且外壳的长度方向沿转动件的轴向延伸，探头设置在外壳内，探头包括导磁铁芯、感应线圈、第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体、导磁铁芯和第二永磁体沿外壳的长度方向依次排列，第一永磁体和第二永磁体具有相同的磁极排布方向，感应线圈围绕导磁铁芯的外侧，以在外壳的侧方形成用于测量转动件转速的感应磁场，且感应线圈与连接器电连接。本申请提供的磁电式转速传感器能产生较大的磁通量变化，增强磁电式转速传感器输出的电信号。电信号。电信号。

【技术实现步骤摘要】
磁电式转速传感器及转速检测系统


[0001]本申请涉及转速传感器
，尤其涉及一种磁电式转速传感器及转速检测系统。

技术介绍

[0002]旋转机械的转速测量是确保旋转机械安全运行的监测参数之一。如果旋转机械的转速参数监测失效，将会造成旋转机械的转速失去控制，从而导致机组失速、超速，甚至飞车，造成重大的设备损坏事故。常规转速测量方法为：在旋转机械的主轴上安装一个测速发讯部件(例如齿轮盘、凹槽、凸键)，测速传感器(例如磁电式转速传感器、涡流式位移传感器、霍尔传感器、电感式传感器、接近开关)安装于旋转机械的主轴径向，通过测速传感器测量旋转机械的主轴的转速。其中，磁电式转速传感器由于其结构简单、可靠性高，得到广泛应用。
[0003]如图1a和图1b所示，常规磁电式转速传感器包括感应线圈、铁芯、永磁体。感应线圈安装于铁芯(纯铁)上，铁芯一端为永磁体，另一端为信号感应面，永磁体在感应线圈和铁芯所在空间建立稳定的磁场。通常传感器轴线垂直于主轴，信号感应面位于传感器顶端(即旋转轴径向)，正对测速发讯部件。传感器感应测速发讯部件旋转引起的感应线圈空间磁场变化，利用磁电感应原理将磁场变化转化为转速脉冲电信号。旋转机械包括主轴和壳体，主轴延伸至壳体外部，主轴与壳体通过机械密封防止内部液体泄漏，用于测量转速的测速发讯部件安装于壳体外部的主轴上。
[0004]但是，在一些磁电式转速传感器需安装在平行于主轴的套管内的场景中，主轴上测速发讯部件与磁电式转速传感器表面之间的安装间隙(6
±
1.5mm)远大于常规磁电式转速传感器安装间隙(1mm)。由于安装间隙较大，使磁电式转速传感器测量转速时感应线圈内部的磁通量变化小，导致磁电式转速传感器输出的电信号较微弱。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种磁电式转速传感器及转速检测系统，该磁电式转速传感器能产生较大的磁通量变化，增强磁电式转速传感器输出的电信号。
[0006]第一方面，本申请提供了一种磁电式转速传感器，磁电式转速传感器用于测量转动件的转速，磁电式转速传感器包括外壳、探头和连接器，外壳和转动件相对固定，且外壳的长度方向沿转动件的轴向延伸，探头设置在外壳内，探头包括导磁铁芯、感应线圈、第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体、导磁铁芯和第二永磁体沿外壳的长度方向依次排列，第一永磁体和第二永磁体具有相同的磁极排布方向，感应线圈围绕导磁铁芯的外侧，以在外壳的侧方形成用于测量转动件转速的感应磁场，且感应线圈与连接器电连接。
[0007]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，第一永磁体、导磁铁芯和第二永磁体在外壳的长度方向上并列设置，且第一永磁体和第二永磁体相对于导磁铁芯对称设置。
[0008]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，探头还包括骨架体，感应线圈绕设在骨
架体上，骨架体具有两端开口的中空腔体，至少部分导磁铁芯位于中空腔体内，中空腔体和导磁铁芯之间具有用于均匀磁场分布的气隙。
[0009]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，气隙的数量为一个，且气隙经过磁电式转速传感器在外壳长度方向上的中心。
[0010]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，气隙的数量为多个，且气隙相对于磁电式转速传感器在外壳长度方向上的中心对称设置。
[0011]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，第一永磁体和第二永磁体分别抵接在骨架体的沿外壳长度方向的两端，以封闭中空腔体，第一永磁体和导磁铁芯的端部之间，以及第二永磁体和导磁铁芯的端部之间均形成气隙。
[0012]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，导磁铁芯包括抵接部和插接部，插接部的第一端伸入中空腔体内，且插接部的外侧壁与中空腔体的内侧壁抵接，插接部的第二端和抵接部的第一端连接，抵接部位于骨架体外侧，且抵接部的第一端与骨架体的端部抵接，抵接部的第二端与第一永磁体或者第二永磁体抵接。
[0013]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，气隙的在外壳长度方向上设置一个或多个。
[0014]可选的，本申请提供的磁电式转速传感器，骨架体与导磁铁芯同轴设置。
[0015]第二方面，本申请提供一种转速检测系统，包括可引起磁场变化的测速发讯部件和上述的磁电式转速传感器，测速发讯部件设置在待检测的转动件上，且测速发讯部件的长度方向沿转动件的轴向，磁电式转速传感器和测速发讯部件相对设置。
[0016]本申请提供的磁电式转速传感器及转速检测系统，当具有测速发讯部件的转动件远离磁电式转速传感器的探头的感应面时，探头的感应面磁通量较强，感应线圈内部磁感应强度较大。当具有测速发讯部件的转动件靠近探头的感应面时，探头的感应面磁通量减小，由于测速发讯部件的导磁作用，使感应线圈内部磁感应强度减弱，穿过感应线圈内的磁通量减小，从而在感应线圈内产生感应交变电压。即本实施例提供的磁电式转速传感器可在侧面感应条件下比常规磁电式转速传感器产生更大的磁通量变化，增强磁电式转速传感器输出的电信号。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1a和图1b为常规磁电式转速传感器的结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器的结构示意图；
[0020]图3为图2中A处的局部放大图；
[0021]图4为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器的安装示意图一；
[0022]图5为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器的安装示意图二；
[0023]图6为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器第一种状态下的磁场分布示意图；
[0024]图7为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器第二种状态下的磁场分布示意图；
[0025]图8为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器第三种状态下的磁场分布示意图；
[0026]图9为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器第四种状态下的磁场分布示意图；
[0027]图10为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器的输出波形示意图；
[0028]图11为本申请实施例一提供的磁电式转速传感器与转速的关系示意图；
[0029]图12为本申请实施例二提供的磁电式转速传感器的结构示意图；
[0030]图13为图12中B处的局部放大图；
[0031]图14为本申请实施例二提供的磁电式转速传感器的安装示意图；
[0032]图15为本申请实施例二提供的磁电式转速传感器第一种状态下的磁场分布示意图；
[0033]图16为本申请实施例二提供的磁电式转速传感器第二种状态下的磁场分布示意图。
[0034]附图标记说明：
[0035]100、400-磁电式转速传感器；422、110-感应线圈；120-铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁电式转速传感器，其特征在于，所述磁电式转速传感器用于测量转动件的转速，所述磁电式转速传感器包括外壳、探头和连接器，所述外壳和所述转动件相对固定，且所述外壳的长度方向沿所述转动件的轴向延伸，所述探头设置在所述外壳内，所述探头包括导磁铁芯、感应线圈、第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体、所述导磁铁芯和所述第二永磁体沿所述外壳的长度方向依次排列，所述第一永磁体和所述第二永磁体具有相同的磁极排布方向，所述感应线圈围绕所述导磁铁芯的外侧，以在所述外壳的侧方形成用于测量所述转动件转速的感应磁场，且所述感应线圈与所述连接器电连接。2.根据权利要求1所述的磁电式转速传感器，其特征在于，所述第一永磁体、所述导磁铁芯和所述第二永磁体在所述外壳的长度方向上并列设置，且所述第一永磁体和所述第二永磁体相对于所述导磁铁芯对称设置。3.根据权利要求1所述的磁电式转速传感器，其特征在于，所述探头还包括骨架体，所述感应线圈绕设在所述骨架体上，所述骨架体具有两端开口的中空腔体，至少部分所述导磁铁芯位于所述中空腔体内，所述中空腔体和所述导磁铁芯之间具有用于均匀磁场分布的气隙。4.根据权利要求3所述的磁电式转速传感器，其特征在于，所述气隙的数量为一个，且所述气隙经过所述磁电式转速传感器在所述外壳长度方向上的中心。5.根据权利要求3所述的磁电式转速传感器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪琼，刘俊，陶宇杰，贾伟志，蔡惟，刘桂兴，蒋义权，王伟，杨芹，黄彪，王胜光，候宇驰，胡乾隆，赵宴楼，王红伟，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：