专利名称：一种位置检测器件、位置传感装置及位置传感系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及エ业控制领域内的位置传感器。
背景技术：
目前国内发动机制造行业中用到的传感器多是电感或电容式的金属感应开关，有一定的防水等级，不耐高温。在高温，有水或其它液体正在冲刷时传感器的针脚会产生接触不良的问题；在高于50度的环境中工作时内部的线圈和非金属材料会发生变形，感应精度和灵敏度会下降甚至失效。
发明内容
为了解决现有技术传感器在潮湿、多水和高温环境下性能差的技术问题，本发明 提供了ー种位置检测器件，包括器件本体和传感器阀芯，传感器阀芯可往复运动地固定于器件本体内，其尾段没入器件本体内，其首段位于器件本体外，器件本体上分别开有用于连接外部气源的进气孔和与进气孔相通的泄气孔，当传感器阀芯随被检测件运动而运动吋，传感器阀芯逐渐堵塞或疏通进气孔和泄气孔之间的通道。进ー步的，当传感器阀芯受被检测件推动而向器件本体深处运动时，传感器阀芯逐渐堵塞进气孔和泄气孔之间的通道。进ー步的，所述位置检测器件还包括复位弹性件；器件本体内部开设有阀芯安装孔，阀芯安装孔包括内环孔、外环孔以及口径较内环孔的口径和外环孔的口径大的中环孔；传感器阀芯为柱状，其尾段与内环孔相配合，其首段与外环孔相配合；其中段环设有凸台，凸台顶部的外径大于外环孔的口径；复位弹性件一端抵触中环孔底部，另一端抵触凸台底部。进气孔通过内环孔与泄气孔相通；当复位弹性件复位时，传感器阀芯尾段远离泄气孔而疏通进气孔和泄气孔之间的通道。复位弹性件为套设于传感器阀芯上的弹簧；外环孔和传感器阀芯首段螺纹配合。器件本体上开设有用于安装固定螺栓的螺栓孔。本发明还提供使用上述位置检测器件的位置传感装置，还包括与位置检测器件的进气孔通过气管连接的气压开关，当气压开关检测到进气孔中的气压达到设定值时，气压开关导通。进ー步的，设定值对应的气压值为3bar。本发明还提供使用上述位置传感装置的位置传感系统，还包括报警装置、逻辑控制単元、压缩气源和节流减压装置，压缩气源、节流减压装置和位置检测器件的进气孔依次通过气管连接，报警装置、逻辑控制単元和气压开关依次通信连接。本发明的有益效果是本发明采用与普通电气传感器不同的感应原理，采用检测气压实现，位置检测器件采用纯机械构造，可以长期工作有水或液体正面冲刷以及高达80摄氏度的高温环境中；本发明可以解决电气式传感器在高温，潮湿的エ况下容易失效的问题；由于采用气压开关来感应位置、动作是否到位的传感器，其在防水，耐高温方面更可靠，效果更好；另外，本发明安装调试方便，气压变化明显，适用范围广。
图I是本发明实施例位置检测器件立体结构示意 图2是本发明实施例位置检测器件正视示意 图3是图2的A-A剖视 图4是本发明实施例位置检测器件右视示意图； 图5是图4的B-B剖视 图6是本发明实施例位置检测器件俯视示意 图7是图6的C-C剖视 图8是本发明实施例位置传感系统的示意框图。
具体实施例方式下面结合
及具体实施方式
对本发明进ー步说明。如图I所示，本实施例的位置传感系统，包括报警装置7、逻辑控制装置6、气管5、压缩空气源4、节流减压装置3和位置传感装置；位置传感装置包括气压开关2和位置检测器件I。位置检测器件I包括器件本体10和传感器阀芯11，传感器阀芯11固定于器件本体10内，并可在其中作往复运动，传感器阀芯11的尾段没入器件本体10内，其首段位于器件本体10タト，器件本体10上分别开有用于连接外部压缩空气源4的进气孔12和与进气孔12相通的泄气孔13。压缩空气源4、节流减压装置3和位置检测器件I的进气孔12依次通过气管5连接；气压开关2与进气孔12通过气管5连接；报警装置7、逻辑控制単元6和气压开关2依次通信连接。位置检测器件I还包括复位弹性件14 ;器件本体10内部开设有阀芯安装孔，阀芯安装孔包括内环孔151、外环孔153以及口径较内环孔151的口径和外环孔153的口径大的中环孔152 ;传感器阀芯11为柱状，其尾段与内环孔151相配合，其首段与外环孔153相配合；其中段环设有凸台111，凸台111顶部的外径大于外环孔153的口径；复位弹性件14 一端抵触中环孔152底部，另一端抵触凸台111底部。优选的，复位弹性件14为套设于传感器阀芯11上的弹簧；器件本体10上开设有用于通过螺栓固定位置检测器件I的螺栓孔17。当传感器阀芯11随被检测件运动而运动时，可以将传感器阀芯11设置为逐渐堵塞进气孔12和泄气孔13之间的通道，也可基于同样的原理，将传感器阀芯11设置为疏通进气孔12和泄气孔13之间的通道。在本实施例中，进气孔12通过连通孔16与泄气孔13相通；当复位弹性件14复位时，传感器阀芯11尾段远离泄气孔13而疏通进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16 ;但当传感器阀芯11受被检测件推动而向器件本体10内的深处运动时，传感器阀芯11逐渐堵塞进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16，此过程中，当气压开关2检测到进气孔12中的气压达到设定值时，气压开关2导通。气压开关2中的设定值可以根据实际检测对象的需要进行重新设定。
优选的，本实施例的位置检测器件的器件本体10包括基座101和与基座101固定连接的阀芯安装部102。具体的，基座101与阀芯安装部102通过连接螺栓18固定连接，阀芯安装部102开设有贯通的螺栓孔17，其用于通过螺栓来固定位置检测器件I ;进气孔12、泄气孔13和连接孔16开设于基座101内，阀芯安装孔贯通阀芯安装部102，且阀芯安装孔的内环孔151与泄气孔13相通，传感器阀芯11的末端在运动时可由内环孔151进入泄气孔13。本实施例的位置传感系统可以用来測量气缸、油缸等动作部件的动作是否到位，例如在机床夹具中，需要确保某气缸退回到位，如果退回不到位，则进行报警。本实施例的位置检测器件及位置传感系统可以这样使用通过使用2颗M5的公制螺栓穿过螺栓孔将位置检测器件I固定在要感应的被检测件附近。被检测件由于动作不到位而未抵触传感器阀芯11或抵触不足时，传感器阀芯11未能阻塞住进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16，自压缩空气源4进入位置检测器件I中的气体从泄气孔13漏出，位置检测器件I内的气路压カ低于2bar，未达到气压开关2的设定值3bar，气压开关2关断，无电 压信号输出；当被检测件I动作到位而抵触传感器阀芯11使其堵塞住进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16时，位置检测器件I内的气路压力建立，当气压达到3bar时，气压开关2导通，发出24V电压信号，实现触发。如此，利用本实施例的位置传感系统与被检测气缸、逻辑控制単元6 (PLC等)与报警装置7建立这样的关系逻辑控制単元6发出气缸退回指令，气缸开始退回，如果气缸退回不到位，没有抵触到传感器阀芯11使其堵塞进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16，则进气孔12内无法建立压力，逻辑控制単元6判断气缸未行动到位，经过几秒钟延时后控制报警装置7发出报警；如果气缸能够退回到位，其抵触传感器阀芯11充分而使其堵塞进气孔12和泄气孔13之间的连通孔16，进气孔12内压カ建立，当气压开关2检测到进气孔12内气压达到设定值时，气压开关2发出触发信号，逻辑控制单元6收到气压开关2发出的触发信号，判断气缸退回到位，则不进行报警。在实际生产应用中，发动机エ厂曲轴清洗机内部，有清洗液正面冲刷，温度较高，达到40-50摄氏度，普通的用来感应エ件喷嘴气缸位置的电气传感器平均每个月要更换ー次；而采用依本发明制造的位置检测器件及位置传感系统，在气缸位置安装位置检测器件，在机床外部安装气压开关，调整工作压カ和压カ开关触发值，可以进行正常的位置感应，传感器不再发生损坏。如上所云是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进ー步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种位置检测器件，包括器件本体和传感器阀芯，传感器阀芯可往复运动地固定于器件本体内，其尾段没入器件本体内，其首段位于器件本体外，器件本体上分别开有用于连接外部气源的进气孔和与进气孔相通的泄气孔，当传感器阀芯随被检测件运动而运动吋，传感器阀芯逐渐堵塞或疏通进气孔和泄气孔之间的通道。
2.根据权カ要求I所述的位置检测期间，当传感器阀芯受被检测件推动而向器件本体深处运动时，传感器阀芯逐渐堵塞进气孔和泄气孔之间的通道。
3.根据权利要求2所述的位置检测器件，还包括复位弹性件；器件本体内部开设有阀芯安装孔，阀芯安装孔包括内环孔、外环孔以及口径较内环孔的口径和外环孔的口径大的中环孔；传感器阀芯为柱状，其尾段与内环孔相配合，其首段与外环孔相配合；其中段环设有凸台，凸台顶部的外径大于外环孔的口径；复位弹性件一端抵触中环孔底部，另一端抵触凸台底部。
4.根据权利要求3所述的位置检测器件，进气孔通过内环孔与泄气孔相通；当复位弹性件复位时，传感器阀芯尾段远离泄气孔而疏通进气孔和泄气孔之间的通道。
5.根据权利要求3或4所述的位置检测器件，复位弹性件为套设于传感器阀芯上的弹簧；外环孔和传感器阀芯首段螺纹配合。
6.根据权利要求5所述的位置检测器件，器件本体上开设有用于安装固定螺栓的螺栓孔。
7.使用上述权利要求1-6中任一项所述位置检测器件的位置传感装置，还包括与位置检测器件的进气孔通过气管连接的气压开关，当气压开关检测到进气孔中的气压达到设定值时，气压开关导通。
8.根据权利要求7所述的位置传感装置，设定值对应的气压值为3bar。
9.使用上述权利要求7或8所述位置传感装置的位置传感系统，还包括报警装置、逻辑控制单元、压缩气源和节流减压装置，压缩气源、节流减压装置和位置检测器件的进气孔依次通过气管连接，报警装置、逻辑控制単元和气压开关依次通信连接。
全文摘要
本发明提供一种位置检测器件，包括器件本体和传感器阀芯，传感器阀芯可往复运动地固定于器件本体内，其尾段没入器件本体内，其首段位于器件本体外，器件本体上分别开有用于连接外部气源的进气孔和与进气孔相通的泄气孔，当传感器阀芯随被检测件运动而运动时，传感器阀芯逐渐堵塞或疏通进气孔和泄气孔之间的通道。本发明还提供使用上述位置检测器件的位置传感装置和位置传感系统。本发明在潮湿、多水和高温环境下性能好。
文档编号G01B13/00GK102735193SQ20121022946
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者申红森, 管传富, 陆贤辉 申请人:上汽通用五菱汽车股份有限公司