本发明专利技术涉及物位传感器，特别指一种电磁推敲式物体检测装置。本发明专利技术包括磁性摆杆和设置在磁性摆杆一侧的电磁铁，及控制电磁铁驱动磁性摆杆摆动并将电磁铁采集到的磁性摆杆摆动的信号进行放大、处理并延时输出的电子模块，其中：所述的磁性摆杆由一吊挂装置将磁性摆杆吊设在主体外壳的一侧；主体外壳内设置电磁铁，电磁铁由电磁铁芯和电磁线圈组成；所述的电子模块包括电源电路、脉冲产生电路、脉冲驱动电路、信号放大电路、信号处理电路、信号延时输出电路，以上电路均设置在主体外壳内或与主体外壳隔离另行封装。本发明专利技术具有灵敏度高、准确可靠、适用面广、免维护、使用寿命长等优点。
Electromagnetic checking type object detecting device
The invention relates to a position sensor, in particular to an electromagnetic detailed object detection device. The invention comprises an electromagnet magnetic pendulum swing rod and set on one side of the magnetic control, and electromagnet drive magnetic pendulum swing and the signal of magnetic electromagnet collected by the swing of the swing rod amplification, electronic module, and processing delay output including: the magnetic pendulum consists of a magnetic pendulum hanging hanging device is located in the main housing; the main housing is provided with an electromagnet, the electromagnet by the electromagnetic core and coils; the electronic module comprises a power supply circuit, pulse generating circuit, pulse drive circuit, a signal amplifying circuit, signal processing circuit, signal delay output circuit, circuit are arranged in the main shell or shell body and isolation separate package. The invention has the advantages of high sensitivity, accuracy, reliability, wide application range, maintenance free and long service life, etc..
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物位传感器，特别指一种电磁推敲式物体检测装置。
技术介绍
本申请人在《单摆式接近开关》专利(99249969. 0)申报中，曾经提出了一种单摆式物体检测方法及装置，采用电磁铁周期性地吸引铁质摆锤使其在空气中不断地作单摆运动，并通过物位信号采集部件对摆锤的运动状态进行检测，摆动则发出无料信号，停止摆动时发出有料信号。经过多年的应用实践，发现它有五个不足之处1、安装时需保证摆锤与电磁铁之间的间隙在6-12mm之间，间隙太小则摆幅不够，太大则吸拢不过来，都会影响其正常使用；2、它靠电磁吸力驱动摆锤摆动，其吸引力的大小与二者间隙的平方成反比，只有加大电磁铁的安匝数和铁芯截面积来提高最大允许间隙，因此产品相对来说比较笨重，耗用材料多、功耗大，吸力不理想，不能使产品小型化，制作成本高，亦不利于生产及运输；3、 功耗大不能制作成二线制，不利于代换二线制电容式物位开关，而且需要单独的摆动信号采集部件，使得结构复杂化；4、由于电磁吸力与粘附力方向一致，使得粘附变得更加容易， 所以抗物料粘附能力不够；5、不能耐高温高压。其他常用的物位开关如阻旋式、音叉式、电容式、射频导纳式、振动棒式物位开关也都有其各自的局限性，阻旋式物位开关长时间工作后，机械容易磨损锈蚀卡死，甚至造成电机损坏，使用寿命低。音叉式物位开关由于物料的粘附作用，容易在音叉间积料而停振，或长期振动易使音叉产生机械疲劳或断叉，可靠性不高。电容式或射频导纳式物位开关因物料粘附作用，其测量电极易挂料，产生误信号，灵敏度受温漂与时漂的影响大。振动棒式物位开关起振电压高、共鸣管长、压电元件容易受环境和温度的影响，也容易破裂，灵敏度随被检测物料的不同而不同，存在可靠性低的问题。同时也由于在高温、高压、高湿、高粘附等恶劣工况下的物体检测目前还没有很理想的产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种电磁推敲式物体检测装置，不但能减少零件数量， 节约成本、降低功耗、安装简单、节能环保，还能在各种恶劣工况下对各种物料进行可靠检测，不论是常温常压还是高温高压工况，不论是固体还是液体，不论是流动性好的颗粒物料还是流动性差的粉状物料，不论是高潮湿易粘附的物料还是冲击力大可能砸坏物位开关的大块物料，以及其他物体检测难题，本电磁推敲式物位传感器的物体检测方法及装置都能很好地解决它，而且灵敏度高、准确可靠、免维护、使用寿命长。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的本专利技术包括磁性摆杆和设置在磁性摆杆一侧的电磁铁，及控制电磁铁驱动磁性摆杆摆动并将电磁铁采集到的磁性摆杆摆动的信号进行放大、处理并延时输出的电子模块，其中所述的磁性摆杆由一吊挂装置将磁性摆杆吊设在主体外壳的一侧；主体外壳内设置电磁铁，电磁铁由电磁铁芯和电磁线圈组成；所述的电子模块包括电源电路、脉冲产生电路、脉冲驱动电路、信号放大电路、信号处理电路、信号延时输出电路，以上电路均设置在主体外壳内或与主体外壳隔离另行封装。本专利技术的结构原理本专利技术是一种电磁推敲式物位传感器的物体检测装置，是利用电磁铁3推动悬吊在其附近的磁性摆杆5在气体、液体、固体三类介质中摆动并根据采集到与之摆动状态相对应的电压信号的振幅或相位等的明显不同而判断出固体介质或液体介质有无的方法，其特征在于磁性摆杆5悬吊在电磁铁铁芯31附近，可全方位自由摆动，磁性摆杆5由永磁体摆锤 51和探测摆杆52组成，其中永磁体摆锤51由一外壳内设置永磁体构成，永磁体磁极为上下分布，并且永磁体摆锤51固定在探测摆杆52上并靠近电磁铁铁芯31，电磁铁3具有驱动与信号采集二方面的功能，脉冲产生电路22和脉冲驱动电路23控制在电磁铁线圈32中流过周期性的脉冲电流，使电磁铁3产生脉冲电磁场，调整永磁体摆锤51与电磁场的磁极方向，使二者之间产生同性相斥的磁场推力将磁性摆杆5向外推离至与电磁铁3若干距离，脉冲电流消失后电磁场也随即消失，磁性摆杆5随即回摆或者敲打并又吸附在电磁铁铁芯31 上，如此反复，磁性摆杆5在回摆与敲打电磁铁铁芯31的过程中引起穿过电磁铁线圈32中的磁通产生变化进而由于电磁感应产生对应于磁性摆杆5摆动的电压信号，此感应电压信号的极性、振幅、宽度、相位、频率等参数都与磁性摆杆5摆动的方向、速度、幅度、频率等相对应，由于磁性摆杆5在气体、液体、固体三类介质中摆动所受到的阻尼明显不同，在气体介质中受到的阻尼最小可以忽略，感应出的电压信号最强，在液体介质中受到的阻尼居中， 相对于气体介质中磁性摆杆5摆动要偏于缓慢，有些迟滞，因此其感应出的电压信号的相位有些滞后，幅度、频率、持续时间等都有所减小，在固体中受到的阻尼最大以致于不能摆动而没有感应出电压信号，信号处理电路25将根据磁性摆杆5在气体、液体、固体三类介质中摆动而被电磁铁3所感应出的电压信号的振幅或相位等的明显不同就可判断出固体介质或液体介质的有无。本专利技术具有以下优点和有益效果1、由于磁性摆杆5吸附在电磁铁3上，二者间隙非常小，因此电磁铁3通电后与磁性摆杆5的同性相斥的推动力非常大，就可大幅缩小电磁铁3的体积，节省了材料，降低了生产、 运输及保管成本，同时功耗也大为降低，就可生产出微功耗的二线制产品，安装使用时就可减少布线成本，节约能源。2、电磁铁3具有驱动与信号采集二方面的功能，电磁铁线圈32通电即电生磁起驱动作用，推动磁性摆杆5摆动，断电即磁生电起信号采集作用，将磁性摆杆5摆动产生的磁通变化感应出与之对应的电压信号，就可省掉物位信号采集部件，既简化了生产工艺，又节省了材料，还减少了一个故障环节，提高了可靠性。还可选用耐高温的永磁体摆锤52和选用耐高温的电磁线绕制电磁铁线圈32，将其置于高温工况下，并将电子模块2置于常温处， 就可制作出分体式耐高温的产品。3、因为磁场可穿透空气隙和非导磁性物质，所以电磁铁3就可隔着不锈钢或其他非导磁性材料来驱动并检测磁性摆杆5的摆动，实现驱动力的无接触传递和磁场的无接触检测，就可制作出静密封而耐高压的产品，4、由于变吸力为推力驱动，电磁推动力与粘附力方向相反，所以其抗粘附力大为增强， 通过调整磁性摆杆5的长度和粗细，或在其底部加装叶片、或圆柱体、或圆球体、或圆锥体4等阻尼部件，就可改变其阻尼大小，从而制作出适应颗粒料、粉料、块料等各种物料检测的产品，增加磁性摆杆5的长度还可避免物料形成空洞引起的误动作，而且磁性摆杆5不停地敲打外壳4起除灰自清洁作用。 5、只要是能引起磁性摆杆5摆动的阻尼发生变化的物体都能予以检测，不但能检测出固体或液体介质的有无，还能检测出二种介质分层界面，如油水分界面、液体与泡沫分界面、污水与污泥分界面、水泥流质化与非流质化界面等。所以本电磁推敲式物体检测装置具有灵敏度高、准确可靠、适用面广、免维护、使用寿命长等优点。一切采用其他单独的磁性摆杆5摆动信号采集部件的实施例都属于本专利技术的保护范围，比如磁敏电阻传感器、霍尔接近传感器、电涡式传感器、电感式接近传感器、压电元件、加速度传感器等。附图说明图1是本专利技术的原理框图。图2是本专利技术实施例1的剖面图。图3是本专利技术实施例2的剖面图。图4是本专利技术实施例4的剖面图。图5是本专利技术实施例5的剖面图。图6是本专利技术外观示意图之一。图7是本专利技术外观示意图之二。图8是本专利技术外观示意图之三。图中标号1、引出线，2、电子模块，3、电磁铁，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电磁推敲式物体检测装置，其特征在于包括磁性摆杆（５）和设置在磁性摆杆（５）一侧的电磁铁（３），及控制电磁铁（３）驱动磁性摆杆（５）摆动并将电磁铁（３）采集到的磁性摆杆（５）摆动的信号进行放大、处理并延时输出的电子模块（２），其中：所述的磁性摆杆（５）由一吊挂装置将磁性摆杆（５）吊设在主体外壳（４）的一侧；主体外壳（４）内设置电磁铁（３），电磁铁（３）由电磁铁芯（３１）和电磁线圈（３２）组成；所述的电子模块（２）包括电源电路（２１）、脉冲产生电路（２２）、脉冲驱动电路（２３）、信号放大电路（２４）、信号处理电路（２５）、信号延时输出电路（２６），以上电路均设置在主体外壳（４）内或与主体外壳（４）隔离另行封装。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈益华，
申请(专利权)人：陈益华，
类型：发明
国别省市：43
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