耐海水位置傳感器的製作方法

2023-05-13 09:52:06

專利名稱：耐海水位置傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感器，特別是可直接安裝在潛艇光電桅杆系統中或其他被測設備上實現對位移的實時檢測的一種耐海水位置傳感器。
背景技術：
目前，我國光電桅杆支撐升降系統為圓柱式結構，存在升降行程小、隱身性差適用航速低和安裝維修不便等問題，西方先進國家的新型潛艇全部採用導流罩式支撐升降系統。目前，國外生產導流罩式撐升降系統的公司主要有美國的MTS(Mac Taggart kott)公司和義大利Calzoni公司。兩家公司的產品均採用空間靜磁柵側長傳感器實現升降控制。 空間靜磁柵側長傳感器在國外時比較成熟的技術。如美國MTS公司從上世紀70年代開始進行該方面的研究工作。其民用產品也對中國出口，軍用產品(如用於海洋環境)嚴格對中國禁用。國內從上世紀90年代開始引進開發該技術，目前已有多家公司從事該方面的研究工作，但各家產品均限於陸地和淡水環境，沒有進行過海洋環境下的產品研製工作。其耐海水環境性能、小尺寸大量程性能以及高速響應性能有待開展專項研究。目前國內已進行了大量前期的基礎性研究工作，但在工程化研究方面還存在不少問題，主要是小尺寸大行程下響應速度不夠，海洋環境下電子艙封裝和高壓下密封問題。因此，研製一種小尺寸大行程下高響應速度海洋環境用位置傳感器為本領域技術人員所關心。
發明內容針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種耐海水位置傳感器，可有效解決，海洋環境下電子艙封裝和高壓下密封難所造成的小尺寸大行程下響應速度不高、精度低的問題。本實用新型解決的技術方案是，包括定尺、動尺，動尺裝在光電桅杆升降部位；定尺通過兩端的支撐架固定在光電桅杆內管上；線路板通過螺釘與下部支撐、襯墊、上部支撐固定在一起，整體封裝在定尺殼體中；接插件上安裝氟橡膠0型密封圈，與支撐架一起通過 316L不鏽鋼螺栓固定在殼體上，接插件與線路板之間加有矽橡膠隔圈；尾部端蓋上安裝氟橡膠0型密封圈，與支撐架一起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體上；定尺通過縱向水密電纜與上位機相連(通訊)。本實用新型結構簡單，新穎獨特，密封性能好，可實現小尺寸大行程下響應速度高、精度高，有效用於潛艇光電桅杆系統中或其他被測設備上實現對位移的實時檢測。

圖1為本實用新型的結構剖面主視圖。圖2為本實用新型圖1中的A-A剖面主視圖。圖3為本實用新型的電纜結構圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1-3所示，本實用新型包括定尺、動尺，其特徵在於，動尺1裝在光電桅杆升降部位；定尺13通過兩端的支撐架2、3固定在光電桅杆內管上；線路板10通過螺釘與下部支撐8、襯墊10、上部支撐9固定在一起，整體封裝在定尺13殼體12中；接插件4上安裝氟橡膠0型密封圈5，與支撐架3 —起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體12上，接插件4與線路板10之間加有矽橡膠隔圈6 ；尾部端蓋7上安裝氟橡膠0型密封圈5，與支撐架2 —起通過 316L不鏽鋼螺栓固定在殼體12上；定尺13通過縱向水密電纜14與上位機相連(通訊)。為了保證使用效果，所述的接插件4固定在定尺外殼12中，接插件4與定尺外殼 13之間有氟橡膠0型密封圈5 ；所述的動尺1與定尺12之間距離> 3mm。在上述結構中，使用時，動尺1固定在光電桅杆升降部分，與定尺12之間保持3mm 的間距。定尺通過上支撐架2、下支撐架3固定在被測裝置上。定尺通過接插件4及電纜 14與上位機實現通訊。外殼採用氟橡膠0形密封圈5進行密封，解決耐海水700m壓力問題。線路板10通過下部支撐8、襯墊11固定在外殼12中。定尺及動尺均採用316L不鏽鋼材料，表面經過拋光處理，表面光潔度達到0. 4級標準，並且動尺採用改性聚硫環氧樹脂進行密封，由此解決耐海水腐蝕問題。動尺採用激勵磁頭，定尺採用磁感應式定尺，線路板上封裝有264個霍爾器件，每個霍爾器件間隔24mm，霍爾器件通過分時供電實現分組編碼，每8個霍爾器件一組，共分為 33組。將磁頭固定在光電桅杆內管上，磁頭有效長度為78mm，內嵌兩個相隔32mm，極性相反的磁鋼。當光電桅杆上升時，安裝在其上的動尺跟著上移。當動尺依次通過磁感應定尺上的霍爾器件時，霍爾器件感應出相應的電信號。由於霍爾器件已通過分組編碼處理，當其中一組霍爾器件感應出信號時，單片機識別出其地址編碼，然後進行相應的運算，得出絕對的位移量。這樣就解決了位移傳感器的絕對測量，在掉電或上電情況下都可準確讀數。本實用新型與現有技術相比，具有以下突出的特點1、體積小，外形尺寸彡40X55X6400 ；2、測量行程大，測量範圍為1 6000mm ；3、精度高，誤差為士 Imm;4、響應速度快，為lm/s ；5、耐海水腐蝕強；6、耐海水壓力大，為水下700m產生的壓力；7、溫漂小，彡 0. 005%Fs/°C。
權利要求1.一種耐海水位置傳感器，包括定尺、動尺，其特徵在於，動尺(1)裝在光電桅杆升降部位；定尺(13)通過兩端的支撐架(2、3)固定在光電桅杆內管上；線路板(10)通過螺釘與下部支撐(8)、襯墊(10)、上部支撐(9)固定在一起，整體封裝在定尺(13)殼體(12)中；接插件(4)上安裝氟橡膠0型密封圈(5)，與支撐架(3)—起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體 (12)上，接插件(4)與線路板(10)之間加有矽橡膠隔圈(6);尾部端蓋(7)上安裝氟橡膠0 型密封圈(5)，與支撐架(2) —起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體(12)上；定尺(13)通過縱向水密電纜(14)與上位機相連。
2.根據權利要求1所述的耐海水位置傳感器，其特徵在於，所述的接插件(4)固定在定尺外殼(12)中，接插件(4)與定尺外殼(13)之間有氟橡膠0型密封圈(5)。
3.根據權利要求1所述的耐海水位置傳感器，其特徵在於，所述的動尺與定尺之間距離》3mm ο
專利摘要本實用新型涉及耐海水位置傳感器，可有效解決，海洋環境下電子艙封裝和高壓下密封難所造成的小尺寸大行程下響應速度不高、精度低的問題，結構是，包括定尺、動尺，動尺裝在光電桅杆升降部位；定尺通過兩端的支撐架固定在光電桅杆內管上；線路板通過螺釘與下部支撐、襯墊、上部支撐固定在一起，整體封裝在定尺殼體中；接插件上安裝氟橡膠O型密封圈，與支撐架一起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體上，接插件與線路板之間加有矽橡膠隔圈；尾部端蓋上安裝氟橡膠O型密封圈，與支撐架一起通過316L不鏽鋼螺栓固定在殼體上；定尺通過縱向水密電纜與上位機相連，本實用新型結構簡單，新穎獨特，密封性能好，可實現小尺寸大行程下響應速度高、精度高。
文檔編號G01B7/02GK202255265SQ20112031913
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者任利納, 劉巖, 劉曉雨, 李翔, 楊克明, 範光華, 郭鵬 申請人:新鄉北方車輛儀表有限公司