一种适用于低温环境的磁导航传感器的制作方法

1.本实用新型属于巡检机器人导航技术领域，涉及磁导航传感器，尤其涉及一种适用于低温环境的磁导航传感器。


背景技术：

2.目前，在石油、化工、电力等领域向数字化、智能化发展的趋势下，智能巡检机器人是实现数字化、智能化的一种重要的发展方向。目前，巡检机器人受环境以及自身环境、安全因素等限制，导航方式只能采用磁导航方式。
3.而目前市场在售磁导航传感器的工作温度一般在
‑
20℃～+70℃。我国地域广阔，资源丰富，许多高产值资源大多数分布在气候恶劣的北方地带，这些地方冬天气温会低于
‑
30℃甚至
‑
40℃，在这种低温环境下普通的磁导航传感器便无法满足低温环境下的使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种适用于低温环境的磁导航传感器，以解决传统磁导航传感器无法在低于
‑
40℃环境下应用的问题。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
6.一种适用于低温环境的磁导航传感器，包括由外至内依次设置的防护外壳、保温内衬层、导热区及磁导航控制板；
7.所述防护外壳的内壁设有多个用以检测环境温度的第一温度传感器；
8.所述保温内衬层粘贴于导热区的外侧，所述导热区的内侧分布有加热单元及风扇；所述保温内衬层与防护外壳于出线接头处密封连接；
9.所述磁导航控制板位于导热区内，所述磁导航控制板上设有mcu、用以检测导热区温度的第二温度传感器及dc
‑
dc电源，所述dc
‑
dc电源用以给加热单元供电，所述mcu分别与第一温度传感器、第二温度传感器、加热单元、风扇连接。
10.进一步，所述防护外壳的底部安装有螺柱，所述导热区通过螺钉与防护外壳固定连接。
11.进一步，所述螺柱为高强度pvc螺柱。
12.进一步，所述保温内衬层、导热区的侧壁均开设有用于穿过出线接头的第一穿线孔、用于穿过第一温度传感器连接导线的第二穿线孔。
13.进一步，所述第一温度传感器对称分布于防护外壳的内壁。
14.进一步，所述第一温度传感器的数量为四个。
15.进一步，所述加热单元包括多个对称分布于导热区内的加热块。
16.进一步，所述导热区由铝制的矩形导电框围成。
17.进一步，所述风扇通过螺钉安装在矩形导电框的内壁。
18.进一步，所述矩形导电框的上端粘接有保温盖。
19.与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：通过第一温度传感器检测环境温度，并将采集到的温度信息反馈给mcu，当mcu接收到的温度信息低于预先设定的温度时，mcu启动加热单元自动加热，并启动风扇使得整个导热区内的温度均匀以满足磁导航的工作需求，从而解决传统磁导航传感器不能在低于
‑
40℃环境下应用的问题。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
21.为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型提供的一种适用于低温环境的磁导航传感器的结构爆炸图；
23.图2为本实用新型提供的一种适用于低温环境的磁导航传感器的剖视图；
24.图3为本实用新型提供的一种适用于低温环境的磁导航传感器的工作原理图。
25.其中：1、防护外壳；2、保温内衬层；3、导热区；4、磁导航控制板；5、第一温度传感器；6、加热单元；7、风扇；8、出线接头处；9、mcu；10、第二温度传感器；11、dc
‑
dc电源；12、螺钉。
具体实施方式
26.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
28.实施例1
29.参见图1
‑
3所示，本实用新型提供了一种适用于低温环境的磁导航传感器，包括由外至内依次设置的防护外壳1、保温内衬层2、导热区3及磁导航控制板4；
30.防护外壳1的内壁设有多个用以检测环境温度的第一温度传感器5；
31.保温内衬层2粘贴于导热区3的外侧，导热区3的内侧分布有加热单元6及风扇7；保温内衬层2与防护外壳1于出线接头处8密封连接；
32.磁导航控制板4位于导热区3内，磁导航控制板4上设有mcu 9、用以检测导热区3温度的第二温度传感器10及dc
‑
dc电源11，dc
‑
dc电源11用以给加热单元6供电，mcu 9分别与第一温度传感器5、第二温度传感器10、加热单元6、风扇7连接。
33.进一步，防护外壳1的底部安装有螺柱，导热区3通过螺钉12与防护外壳1固定连接。
34.进一步，螺柱为高强度pvc螺柱。
35.进一步，保温内衬层2、导热区3的侧壁均开设有用于穿过出线接头的第一穿线孔、用于穿过第一温度传感器连接导线的第二穿线孔。
36.进一步，第一温度传感器5对称分布于防护外壳1的内壁。
37.进一步，第一温度传感器5的数量为四个。
38.进一步，加热单元6包括多个对称分布于导热区3内的加热块。
39.进一步，导热区3由铝制的矩形导电框围成。
40.进一步，风扇7通过螺钉安装在矩形导电框的内壁。
41.进一步，矩形导电框的上端粘接有保温盖，实现对整个导热区3的密封。
42.综上，本实用新型提供的这种适用于低温环境的磁导航传感器，防护外壳1和导热区3均采用铝制材料制成，其具体的安装及工作过程分别如下：
43.安装过程：结合图2，选取长方体结构的防护外壳1，其底部可拆卸地连接有一盖子，盖子与防护外壳1通过螺钉12配合高强度pvc螺柱固定；防护外壳1内设有导热区3及保温内衬层2，保温内衬层2粘贴于导热区3的外侧，保温内衬层2与防护外壳1之间存在一密封腔，防护外壳1的内侧通过m3螺钉固定安装四个第一温度传感器5，用于检测环境温度；保温内衬层2和导热区3两侧壁开有对应的孔，分别为用于穿过出线接头的第一出线孔和用于穿过第一温度传感器连接导线的第二穿线孔，使用隔热密封胶对第一出线孔、第二穿线孔进行密封，保温内衬层2之间的缝隙同样使用隔热密封胶进行密封。
44.工作过程：记安装在防护外壳1内侧的第一温度传感器5的值为t
ex
，安装于磁导航控制板4上的第二温度传感器10的值为t
in
，mcu9对两者进行滤波求取平均值后的值为t
ex1
和t
in1
，记dc
‑
dc电源11ut输出的时间为t；mcu 9通过io引脚输出pwm方波对dc
‑
dc电源11u
t
的反馈引脚电压实施反馈作用，进而调整u
t
的输出；mcu9通过io引脚输出高低电平控制风扇7的工作与停止；mcu 9通过ad引脚读取安装于防护外壳1内侧第一温度传感器5的值和安装于磁导航控制板4上的第二温度传感器10的值。其中，mcu即microcontroller unit(微控制单元)，又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机，mcu 9使用集成数字io引脚、a/d转换、uart、定时器和片上存储器等资源的单片机，可实现温度采集、风扇7和dc
‑
dc电源11ut输出的控制。
45.实际工作过程如下：若导热区3内的平均温度t
in1
＞
‑
25℃，风扇7停止，u
t
＝0，不加热；若检测环境的平均温度t
ex1
≤
‑
30℃，风扇7开始工作并延时2s，设置u
t
＝最大值*70％，记录t
in1
和t；若检测环境的平均温度t
ex1
≤
‑
35℃，风扇7开始工作并延时2s，设置u
t
＝最大值*85％，记录t
in1
和t；若t
ex1
≤
‑
40℃，风扇7开始工作并延时2s，设置u
t
＝最大值*100％，记录t
in1
和t；
46.以上，若t>20min或者t
in1
＞
‑
25℃时，设置u
t
＝0并延时10s，风扇7停止工作，记进入该状态后的时间t1；若t1≤10min，设置u
t
＝0，风扇7停止工作；若t1＞10min，继续判断t
ex1
和t
in1
。
47.因此，本实用新型提供了一种可在
‑
50℃～+70℃范围内应用的磁导航传感器，通过第一温度传感器检测环境温度，并将采集到的温度信息反馈给mcu 9，当mcu 9接收到的温度信息低于预先设定的温度时，mcu 9启动加热单元6自动加热，并启动风扇7使得整个导热区3内的温度均匀以满足磁导航的工作需求，从而解决传统磁导航传感器不能在低于
‑
40℃环境下应用的问题。
48.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所
定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
49.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。