专利名称：一种磁致伸缩线性位移传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种磁致伸缩线性位移传感器。
背景技术：
石油勘探开发中井下测井仪器经常需要测量运动物体的直线位移，传统上使用拉 杆式位移传感器，量程小，精度低，长期使用磨损老化。磁致伸缩位移传感器具有量程大，精 度高、非接触、寿命长等优点，在工业领域有广泛应用。然而，现有磁致伸缩位移传感器只有低温产品，工作的环境温度一般小于85°C，限 制了其在井下高温环境使用。但目前井下仪器中使用的拉杆线性位移传感器的量程及精度 都不如磁致伸缩位移传感器
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种磁致伸缩线性位移传感器，避免了以前 测井仪器测量运动物体位移量程短，高温性能差等问题，提高仪器的可靠性。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种磁致伸缩线性位移传感器，包括测杆、可沿所述测杆径向移动的磁环、安装在所述测杆内，用于传输起始脉冲并在 所述磁环的位置上产生扭动脉冲的磁致伸缩线；以及用于以固定的时间间隔向所述磁致伸缩线发出所述起始脉冲、接收所述扭动 脉冲、并根据起始脉冲的发出时间和扭动脉冲的返回时间计算所述磁环位移的电子仓。进一步地，所述电子仓包括用于感知所述扭动脉冲的信号采集电路；用于周期性产生所述起始脉冲发给所述磁致伸缩线的脉冲发生电路；用于将所述扭动脉冲转换成电流脉冲的转换电路；用于根据发出所述起始脉冲和发出后收到所述扭动脉冲之间的脉冲宽度计算所 述磁环位置及其位移的处理器。进一步地，所述的磁致伸缩线性位移传感器还包括磁屏蔽金属罩，罩在所述信号采集电路所用印制板外。进一步地，所述磁屏蔽金属罩为圆筒形。进一步地，所述测杆为不锈钢管。进一步地，所述磁致伸缩线为高温波导丝。进一步地，所述可移动磁环中包括永久磁铁。本实用新型的磁致伸缩线性位移传感器能够主动对磁环位置进行检测，量程大， 精度高，功耗低，抗干扰性能强，而且可在高温环境下可靠工作。在井下仪器中具有广阔的 应用前景。
图1是实施例一的磁致伸缩线性位移传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。实施例一，一种磁致伸缩线性位移传感器，如图1所示，包括测杆1、可沿所述测杆径向移动的磁环3、安装在所述测杆内，用于传输起始脉冲 并在所述磁环的位置上产生扭动脉冲的磁致伸缩线2 ；以及用于以固定的时间间隔向所述磁致伸缩线2发出所述起始脉冲、接收所述扭 动脉冲、并根据起始脉冲的发出时间和扭动脉冲的返回时间计算所述磁环3位移的电子 仓。所述起始脉冲传输时产生了一个沿所述磁致伸缩线2方向前进的旋转磁场，当这 个磁场与所述磁环3的磁场5相遇时得到一扭矩脉冲磁场6，产生磁致伸缩效应，使所述磁 致伸缩线2发生扭动，产生扭动脉冲(或称回波脉冲)。本实施例中，所述测杆1可以但不限于为不锈钢管。本实施例中，所述可移动磁环3中可包括永久磁铁。本实施例中，所述电子仓具体可以包括用于感知所述扭动脉冲的信号采集电路；用于周期性产生所述起始脉冲发给所述磁致伸缩线2的脉冲发生电路；用于将所述扭动脉冲转换成电流脉冲的转换电路；用于根据发出所述起始脉冲和发出后收到所述扭动脉冲之间的脉冲宽度计算所 述磁环3位置及其位移的处理器。所述磁致伸缩线性位移传感器还包括一磁屏蔽金属罩4，罩在所述信号采集电路 所用印制板外；该磁屏蔽金属罩4可以但不限于为圆筒形。这样一来，可增强所述磁致伸缩线性位移传感器的电子仓对外界磁场的屏蔽效 果，极大地削弱了外界磁场对信号采集电路的影响，增强了磁致伸缩线性位移传感器的磁 屏蔽效果。为提高传感器的耐高温性能，所述磁致伸缩线2使用高温波导丝。同时电子仓选 用高温的电阻、电容及集成电路。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求一种磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于，包括测杆、可沿所述测杆径向移动的磁环、安装在所述测杆内，用于传输起始脉冲并在所述磁环的位置上产生扭动脉冲的磁致伸缩线；以及用于以固定的时间间隔向所述磁致伸缩线发出所述起始脉冲、接收所述扭动脉冲、并根据起始脉冲的发出时间和扭动脉冲的返回时间计算所述磁环位移的电子仓。
2.如权利要求1所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于，所述电子仓包括用于感知所述扭动脉冲的信号采集电路；用于周期性产生所述起始脉冲发给所述磁致伸缩线的脉冲发生电路；用于将所述扭动脉冲转换成电流脉冲的转换电路；用于根据发出所述起始脉冲和发出后收到所述扭动脉冲之间的脉冲宽度计算所述磁 环位置及其位移的处理器。
3.如权利要求2所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于，还包括磁屏蔽金属罩，罩在所述信号采集电路所用印制板外。
4.如权利要求3所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于所述磁屏蔽金属罩为圆筒形。
5.如权利要求1到4中任一项所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于所述测 杆为不锈钢管。
6.如权利要求1到4中任一项所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于所述磁 致伸缩线为高温波导丝。
7.如权利要求1到4中任一项所述的磁致伸缩线性位移传感器，其特征在于所述可 移动磁环中包括永久磁铁。
专利摘要一种磁致伸缩线性位移传感器，包括测杆、可沿所述测杆径向移动的磁环、安装在所述测杆内，用于传输起始脉冲并在所述磁环的位置上产生扭动脉冲的磁致伸缩线；以及用于以固定的时间间隔向所述磁致伸缩线发出所述起始脉冲、接收所述扭动脉冲、并根据起始脉冲的发出时间和扭动脉冲的返回时间计算所述磁环位移的电子仓。本新型避免了以前测井仪器测量运动物体位移量程短，高温性能差等问题，提高仪器的可靠性。
文档编号G01B7/02GK201672904SQ20102021420
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者刘畅, 李小邦, 王会彬, 聂志强, 赵坤 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司