磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到開(kāi)放式液體、氣體流速測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在開(kāi)放式流體測(cè)量中(如江河水文流速測(cè)量)，現(xiàn)有的同類(lèi)流速測(cè)量?jī)x器均為機(jī)械式傳感器，由旋漿，滾珠軸承機(jī)構(gòu)，渦輪轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，和接觸開(kāi)關(guān)組成。在使用時(shí)，把傳感器置于一定流速的液體或氣體中，流動(dòng)的液體或氣體帶動(dòng)旋漿旋轉(zhuǎn)，旋漿帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)觸動(dòng)接觸開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)。
[0003]然而，傳統(tǒng)的機(jī)械式傳感器存在如下問(wèn)題:機(jī)械傳動(dòng)摩擦力大，在低流速環(huán)境中不能測(cè)量；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須用到滾動(dòng)軸承，在高污染高含沙量環(huán)境中測(cè)量不準(zhǔn)確或出現(xiàn)軸承卡死不能發(fā)出信號(hào)；由于采用接觸式開(kāi)關(guān)，在超過(guò)每秒100次的高速信號(hào)傳遞中容易產(chǎn)生機(jī)械故障或漏發(fā)信號(hào)，固高速也不能測(cè)量；另外，機(jī)械傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，脆弱，每次使用后必須完全拆卸做保養(yǎng)，否則傳感器就會(huì)損壞不能使用，日常維護(hù)相當(dāng)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器可以在極低和極高的流速環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度高，不懼泥沙和污水，維護(hù)方便。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其關(guān)鍵在于:包括軸向受力磁懸浮軸承，該軸向受力磁懸浮軸承的軸芯一端連接有傳感器室，在傳感器室內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，在所述軸向受力磁懸浮軸承外壁上設(shè)置有感應(yīng)磁鋼支架，該感應(yīng)磁鋼支架上固定有至少一組第一感應(yīng)磁鋼與第二感應(yīng)磁鋼，所述第一感應(yīng)磁鋼與第二感應(yīng)磁鋼分別設(shè)置在所述軸心外端的兩側(cè)，所述軸向受力磁懸浮軸承還包括并排設(shè)置在所述軸芯外壁上的第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)，在所述軸芯的外側(cè)套設(shè)有軸套，所述軸套包括有底座，所述軸芯的另一端設(shè)有位于該軸芯中心線上的頂尖，所述頂尖頂靠在所述底座的中心，所述軸套上并排設(shè)有與所述第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)分別對(duì)應(yīng)的第一外磁環(huán)、第二外磁環(huán)。
[0007]本方案中，第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)的同側(cè)為同級(jí)且存在間距，形成兩個(gè)磁極方向相同且磁力線呈內(nèi)外輻射狀的磁環(huán)，當(dāng)內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)的磁力中心線重合時(shí)，理論上內(nèi)磁環(huán)應(yīng)該旋停在外磁環(huán)中，但這個(gè)重合點(diǎn)只是理論上存在，實(shí)際應(yīng)用中找不到這個(gè)點(diǎn)，因此將軸芯調(diào)節(jié)至合適距離時(shí)，軸芯上的內(nèi)磁環(huán)可旋停在軸套上的外磁環(huán)中。因此，在螺旋槳等附加裝置的作用下，軸向受力磁懸浮軸承切割第一感應(yīng)磁鋼和第二感應(yīng)磁鋼之間形成的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，由此帶來(lái)一組或多組南北交替的切割磁場(chǎng)，激發(fā)流速傳感器發(fā)出開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0008]本方案中，整個(gè)機(jī)械接觸面只有頂尖一個(gè)點(diǎn)，其余部位無(wú)接觸，內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)之間不存在因接觸產(chǎn)生的摩擦力，因此相比于現(xiàn)有的流速傳感器，其靈敏度明顯提高，并且克服了機(jī)械式傳感器需要潤(rùn)滑的缺陷，內(nèi)部環(huán)境的清潔度要求明顯低于滾珠軸承，無(wú)需潤(rùn)滑和清潔，因此可以在極低和極高的流速環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度高，不懼泥沙和污水，長(zhǎng)時(shí)間使用也無(wú)需維護(hù)，明顯降低維護(hù)成本。
[0009]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述軸套頂靠所述頂尖的一端設(shè)有可調(diào)整所述軸芯軸向位置的調(diào)節(jié)件，且該調(diào)節(jié)件可繞所述軸芯的中心線為軸旋轉(zhuǎn)，所述頂尖頂靠在該調(diào)節(jié)件的中心。
[0010]通過(guò)調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)軸芯的軸向位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)磁力中心線之間的距離，軸芯上的內(nèi)磁環(huán)可旋停在軸套上的外磁環(huán)中。克服了機(jī)械式傳感器需要潤(rùn)滑的缺陷，內(nèi)部環(huán)境的清潔度要求明顯低于滾珠軸承，無(wú)需潤(rùn)滑和清潔。
[0011]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述調(diào)節(jié)件上設(shè)有與所述頂尖相匹配的頂尖座。
[0012]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述調(diào)節(jié)件的外側(cè)設(shè)有插口。
[0013]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)、第一外磁環(huán)以及第二外磁環(huán)的同側(cè)均為S級(jí)或N級(jí)。
[0014]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)之間設(shè)有第一軟鐵環(huán)，所述第一外磁環(huán)、第二外磁環(huán)之間設(shè)有第二軟鐵環(huán)。
[0015]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述頂尖的中心嵌設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)且頂靠在所述底座中心的滾珠。通過(guò)頂尖上嵌設(shè)滾珠，使得頂靠在底座上的滾珠與軸套之間的摩擦力極小，接近于零。
[0016]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一感應(yīng)磁鋼與第二感應(yīng)磁鋼之間為磁極交替式排列。
[0017]本發(fā)明的顯著效果是:整個(gè)機(jī)械接觸面只有頂尖一個(gè)點(diǎn)，其余部位無(wú)接觸，內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)之間不存在因接觸產(chǎn)生的摩擦力，頂尖上嵌設(shè)滾珠，頂靠在底座上的滾珠與軸套之間的摩擦力極小，接近于零，相比于現(xiàn)有的流速傳感器，其靈敏度明顯提高，并且克服了機(jī)械式傳感器需要潤(rùn)滑的缺陷，內(nèi)部環(huán)境的清潔度要求明顯低于滾珠軸承，無(wú)需潤(rùn)滑和清潔，因此可以在極低和極高的流速環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度高，不懼泥沙和污水，長(zhǎng)時(shí)間使用也無(wú)需維護(hù)，明顯降低維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是所述軸向受力磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2中的A-A截面示意圖；
[0021]圖4是圖2中調(diào)節(jié)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】以及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1?4所示，一種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，包括軸向受力磁懸浮軸承I，該軸向受力磁懸浮軸承I的軸芯11的一端連接有傳感器室2，在傳感器室2內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器3，在所述軸向受力磁懸浮軸承I外壁上設(shè)置有感應(yīng)磁鋼支架4，該感應(yīng)磁鋼支架4上固定有至少一組第一感應(yīng)磁鋼5與第二感應(yīng)磁鋼6，所述第一感應(yīng)磁鋼5與第二感應(yīng)磁鋼6分別設(shè)置在所述軸心11外端的兩側(cè)，所述軸向受力磁懸浮軸承I還包括并排設(shè)置在所述軸芯11外壁上的第一內(nèi)磁環(huán)12、第二內(nèi)磁環(huán)17，在所述軸芯11的外側(cè)套設(shè)有軸套13，所述軸套13包括有底座131，所述軸芯11的另一端設(shè)有位于該軸芯11中心線上的頂尖111，所述頂尖111頂靠在所述底座131的中心，所述軸套13上并排設(shè)有與所述第一內(nèi)磁環(huán)12、第二內(nèi)磁環(huán)17分別對(duì)應(yīng)的第一外磁環(huán)14、第二外磁環(huán)15。
[0024]如圖2所示，所述軸套13頂靠所述頂尖111的一端設(shè)有可調(diào)整所述軸芯11軸向位置的調(diào)節(jié)件16，且該調(diào)節(jié)件16可繞所述軸芯11的中心線為軸旋轉(zhuǎn)，所述頂尖111頂靠在該調(diào)節(jié)件16的中心，所述調(diào)節(jié)件6上設(shè)有與所述頂尖111相匹配的頂尖座162，所述調(diào)節(jié)件16的外側(cè)設(shè)有插口 161。
[0025]作為優(yōu)選，在所述第一內(nèi)磁環(huán)12與第二內(nèi)磁環(huán)17之間設(shè)有第一軟鐵環(huán)18，在所述第一外磁環(huán)14與第二外磁環(huán)15之間設(shè)有第二軟鐵環(huán)19。
[0026]作為優(yōu)選，所述頂尖111的中心嵌設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)且頂靠在所述底座31中心的滾珠 IlOo
[0027]作為優(yōu)選，所述第一內(nèi)磁環(huán)12、第二內(nèi)磁環(huán)17、第一外磁環(huán)14以及第二外磁環(huán)15的同側(cè)均為S級(jí)或N級(jí)。
[0028]作為優(yōu)選，所述第一感應(yīng)磁鋼5與第二感應(yīng)磁鋼6之間為磁極交替式排列。
[0029]在本例中，第一內(nèi)磁環(huán)12、第二內(nèi)磁環(huán)17的同側(cè)為同級(jí)且存在間距，形成兩個(gè)磁極方向相同且磁力線呈內(nèi)外輻射狀的磁環(huán)，當(dāng)內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)的磁力中心線重合時(shí)，理論上內(nèi)磁環(huán)應(yīng)該旋停在外磁環(huán)中，但這個(gè)重合點(diǎn)只是理論上存在，實(shí)際應(yīng)用中找不到這個(gè)點(diǎn)，因此通過(guò)調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)軸芯11的軸向位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)磁力中心線之間的距離，調(diào)節(jié)至合適距離時(shí)，軸芯11上的內(nèi)磁環(huán)旋停在軸套上的外磁環(huán)中。因此，在螺旋槳等附加裝置的作用下，軸向受力磁懸浮軸承I切割第一感應(yīng)磁鋼5和第二感應(yīng)磁鋼6之間形成的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，由此帶來(lái)一組或多組南北交替的切割磁場(chǎng)，激發(fā)霍爾傳感器4發(fā)出開(kāi)關(guān)信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:包括軸向受力磁懸浮軸承(I)，該軸向受力磁懸浮軸承⑴的軸芯(11)的一端連接有傳感器室(2)，在傳感器室⑵內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器(3)，在所述軸向受力磁懸浮軸承(I)外壁上設(shè)置有感應(yīng)磁鋼支架(4)，該感應(yīng)磁鋼支架(4)上固定有至少一組第一感應(yīng)磁鋼(5)與第二感應(yīng)磁鋼￠)，所述第一感應(yīng)磁鋼(5)與第二感應(yīng)磁鋼(6)分別設(shè)置在所述軸心(11)外端的兩側(cè)，所述軸向受力磁懸浮軸承⑴還包括并排設(shè)置在所述軸芯(11)的外壁上的第一內(nèi)磁環(huán)(12)、第二內(nèi)磁環(huán)(17)，在所述軸芯(II)的外側(cè)套設(shè)有軸套(13)，所述軸套(13)包括有底座(131)，所述軸芯(11)的另一端設(shè)有位于該軸芯(11)中心線上的頂尖(111)，所述頂尖(111)頂靠在所述底座(131)的中心，所述軸套(13)上并排設(shè)有與所述第一內(nèi)磁環(huán)(12)、第二內(nèi)磁環(huán)(17)分別對(duì)應(yīng)的第一外磁環(huán)(14)、第二外磁環(huán)(15)。2.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述軸套(13)頂靠所述頂尖(III)的一端設(shè)有可調(diào)整所述軸芯(11)軸向位置的調(diào)節(jié)件(16)，且該調(diào)節(jié)件(16)可繞所述軸芯(11)的中心線為軸旋轉(zhuǎn)，所述頂尖(111)頂靠在該調(diào)節(jié)件(16)的中心。3.如權(quán)利要求2所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)件(6)上設(shè)有與所述頂尖(111)相匹配的頂尖座(162)。4.如權(quán)利要求2所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)件(16)的外側(cè)設(shè)有插口(161)05.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述第一內(nèi)磁環(huán)(12)、第二內(nèi)磁環(huán)(17)、第一外磁環(huán)(14)以及第二外磁環(huán)(15)的同側(cè)均為S級(jí)或N級(jí)。6.如權(quán)利要求1或5所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:在所述第一內(nèi)磁環(huán)(12)與第二內(nèi)磁環(huán)(17)之間設(shè)有第一軟鐵環(huán)(18)，在所述第一外磁環(huán)(14)與第二外磁環(huán)(15)之間設(shè)有第二軟鐵環(huán)(19)。7.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述頂尖(111)的中心嵌設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)且頂靠在所述底座(31)中心的滾珠(110)。8.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于:所述第一感應(yīng)磁鋼(5)與第二感應(yīng)磁鋼(6)之間為磁極交替式排列。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磁懸浮轉(zhuǎn)速傳感器，包括軸向受力磁懸浮軸承、傳感器室、轉(zhuǎn)速傳感器、感應(yīng)磁鋼支架，該感應(yīng)磁鋼支架上固定有至少一組第一感應(yīng)磁鋼與第二感應(yīng)磁鋼；所述軸向受力磁懸浮軸承還包括并排設(shè)置在所述軸芯外壁上的第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)，在所述軸芯的外側(cè)套設(shè)有軸套，所述軸套包括有底座，所述軸芯的一端設(shè)有位于該軸芯中心線上的頂尖，所述頂尖頂靠在所述底座的中心，所述軸套上并排設(shè)有與所述第一內(nèi)磁環(huán)、第二內(nèi)磁環(huán)分別對(duì)應(yīng)的第一外磁環(huán)、第二外磁環(huán)。其顯著效果是：可以在極低和極高的流速環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度高，不懼泥沙和污水，維護(hù)方便。
【IPC分類(lèi)】G01P3/44, F16C32/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105158497
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510574126
【發(fā)明人】王清川, 張建勇, 李金建, 唐岷峰, 汪正福, 羅勇
【申請(qǐng)人】重慶市北碚區(qū)德宇儀表元件有限公司, 重慶華正水文儀器有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日