内置电路一体化涡流传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内置电路一体化涡流传感器，其特征在于，包括涡流探头金属壳体、线路板、涡流探头骨架、涡流探头骨帽和输出电缆；线路板包括依次连接的振荡电路、整流滤波电路、中央处理器和放大电路；线路板内置于涡流探头金属壳体内，输出电缆采用带芯屏蔽电缆，其中两根为供电线，另外两根为信号输出线，输出电缆一端伸入涡流探头金属壳体内与线路板连接，涡流探头骨架固定在远离输出电缆的探头壳体一端，与线路板连接的金属导线缠绕在涡流探头骨架前端形成空心线圈，涡流探头骨帽固定在涡流探头骨架前端外部与涡流探头金属壳体密封连接。其将前置器内置于涡流传感器内，使监测仪器简单化，降低了成本，同时减小了仪器的使用空间。器的使用空间。器的使用空间。

【技术实现步骤摘要】
内置电路一体化涡流传感器

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[0001]本技术属于传感器
，具体涉及一种内置电路一体化涡流传感器。

技术介绍
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[0002]近年来，连续作业的大型企业，如电力行业、石化行业、机械行业、钢铁行业、制造行业等，旋转机械得到广泛应用，是生产中的关键设备，对安全生产影响很大。主轴是旋转机械当中关键的零部件，实际应用中，由于存在许多例如磨损等无法避免的因素，主轴经常会出现各种问题，例如偏心、弯曲轴向位移等，可能引发严重的事故，造成巨大的经济损失乃至人员伤亡，产生严重的社会影响。因此，对主轴进行振动监测就能够有效减少设备故障情况的发生，保证机器设备的安全高效运行。振动检测多采用涡流传感器，涡流传感器通过测量位移量来监测物体的振动。涡流传感器主要用来测量探头与被测物体之间的静态和动态距离。被测物体一般为铁氧体，探头的交变电磁场被铁氧体所吸收，传感器的电子电路感应处理该变化量，由此得到被测物体的位移值。同时涡流传感器还有测量轴向位移以及转速的功能。
[0003]随着故障诊断技术不断成熟，人们对于旋转机械的振动监测系统认可度也越来越高。然而，传统中涡流传感器需要搭配前置器或者带前置器电路的数字仪表配合进行工作。前置器和仪表的体积比较大，对于某些空间比较局促的设备，不能满足要求。在使用不带前置器电路的纯数字仪表时，还需要搭配购买前置器，增加了成本。本技术制作一种内含前置器电路的涡流探头，既可以节约成本，又可以解决现场空间不足的情况。

技术实现思路
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[0004]本技术的目的在于寻求一种内置电路一体化涡流传感器。由于现场总是存在安装空间狭窄，没有足够的空间使用前置器以及带前置器电路的二次仪表，并且根据不同客户的要求，有降低成本方面得需求，因此需要将前置器电路精简缩小后放置到涡流探头壳体的内部。节约了外接前置器的成本，也节约了延长同轴电缆的成本。并且信号直接短距离采集，降低了干扰的风险。
[0005]本技术涉及的一种内置电路一体化涡流传感器，包括涡流探头金属壳体、线路板、涡流探头骨架、涡流探头骨帽和输出电缆；线路板包括依次连接的振荡电路、整流滤波电路、中央处理器和放大电路；线路板内置于涡流探头金属壳体内，输出电缆采用带芯屏蔽电缆，其中两根为供电线，另外两根为信号输出线，输出电缆一端伸入涡流探头金属壳体内与线路板连接，涡流探头骨架固定在远离输出电缆的探头壳体一端，与线路板连接的金属导线缠绕在涡流探头骨架前端形成空心线圈，涡流探头骨帽固定在涡流探头骨架前端外部与涡流探头金属壳体密封连接。
[0006]输出电缆的信号输出线与线路板上的放大电路连接。
[0007]具体地，涡流探头骨架尾部中空，头部开设环形凹槽，金属导线穿入涡流探头骨架3尾部中空处并缠绕在头部环形凹槽处形成空心的线圈绕组。
[0008]具体地，涡流探头骨架和涡流探头骨帽均采用非铁磁性材质。
[0009]具体地，振荡电路用于产生振荡电流获取高频信号，整流滤波电路用于将高频信号调制为直流信号，中央处理器用于采集和处理直流信号得到输出信号，放大电路用于放大输出信号。
[0010]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：将前置器内置于涡流传感器内，使监测仪器简单化，降低了成本，同时减小了仪器的使用空间，能够在一些比较狭小的空间中使用；成熟稳定，各电路单元和核心芯片成熟稳定，采用经典算法处理；将传感器输出的非线性信号转换为线性的电信号，简化了测量方法，提高了测量精度；数字化，抗干扰能力强，安装方便，价格低廉，有多种参数可供客户设置，能适应不同的用户需求；价格低廉、保护可靠、可重复性高、安装方便和抗干扰能力强等优点，可广泛应用在旋转机械轴位移监测。
附图说明
[0011]图1为实施例1中涉及的内置电路一体化涡流传感器的结构示意图。
[0012]图2为实施例1中涉及的内置电路一体化涡流传感器的剖面图。
[0013]图3为实施例1中涉及的线路板结构示意图。
具体实施方式：
[0014]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技术方案进行清楚、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所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]根据法拉第电磁感应原理，金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流传感器。
[0016]传统的涡流传感器内部只含有绕制线圈，通过延长电缆与外置前置器连接。接通电源，前置器内部产生一个高频信号该信号通过电缆送达探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2，由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关又与静磁学效应有关；既与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数，激励电流频率以及线圈与金属导体的距离参数有关。而控制金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数，激励电流频率在一定范围内不变，则线圈的有效阻抗称为线圈与金属导体的距离的函数。因此，传统中涡流传感器需要搭配前置器或者带前置器电路的数字仪表配合进行工作。前置器和仪表的体积比较大，对于某些空间比较局促的设备，不能满足要求。在使用不带前置器电路的纯数字仪表时，还需要搭配购买前置器，增加了成本。为此，实施例1提供了一种内置电路一体化涡流传感器。
[0017]实施例1
[0018]如图1
‑
3所示，本实施例涉及的一种内置电路一体化涡流传感器，包括涡流探头金
属壳体1、线路板2、涡流探头骨架3、涡流探头骨帽4和输出电缆5；线路板2包括依次连接的振荡电路201、整流滤波电路202、中央处理器203和放大电路204；线路板2内置于涡流探头金属壳体1内，输出电缆5采用4芯带屏蔽电缆，其中两根为供电线，另外两根为信号输出线，输出电缆5一端伸入涡流探头金属壳体1内与线路板2连接，涡流探头骨架3固定在远离输出电缆5的探头壳体1一端，与线路板连接的金属导线缠绕在涡流探头骨架3前端形成空心线圈，涡流探头骨帽4固定在涡流探头骨架3前端外部与涡流探头金属壳体1密封连接，起到密闭防水防尘的作用。
[0019]输出电缆5采用4芯带屏蔽电缆，其中两根为供电线，另外两根为信号输出线，信号输出线与线路板2上的放大电路204连接。
[0020]具体地，涡流探头骨架3尾部中空，头部开设环形凹槽，高频振荡激励信号穿入涡流探头骨架3尾部中空处并缠绕在头部环形凹槽处形成空心的线圈绕组。涡流探头骨架3用于支撑固定空心线圈。
[0021]具体地，涡流探头骨架3和涡流探头骨帽4均采用非铁磁性材质。
[0022]具体地，振荡电路201用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.内置电路一体化涡流传感器，其特征在于，包括涡流探头金属壳体、线路板、涡流探头骨架、涡流探头骨帽和输出电缆；线路板包括依次连接的振荡电路、整流滤波电路、中央处理器和放大电路；线路板内置于涡流探头金属壳体内，输出电缆采用带芯屏蔽电缆，其中两根为供电线，另外两根为信号输出线，输出电缆一端伸入涡流探头金属壳体内与线路板连接，涡流探头骨架固定在远离输出电缆的探头壳体一端，与线路板连接的金属导线缠绕在涡流探头骨架前端形成空心线圈，涡流探头骨帽固定在涡流探头骨架前端外部与涡流探头金属壳体密封连接。2.根据权利要求1所述的内置电路一体化涡流传感器，其特征在于，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹文莉，
申请(专利权)人：北京鸿瑞辰星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：