一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体及位移传感器的制作方法

本申请涉及位移距离测量仪器，尤其涉及适用于工程机械、橡胶注塑、军工、煤矿、水利等传动位移距离测量中应用的易于拆装的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，以及安装有该磁致伸缩敏感组件芯体的位移传感器。

背景技术：

1、磁致伸缩技术由于其高精度和可靠性被大量用于军事、石化、机械制造、冶金、能源等行业。磁致伸缩位移传感器在大型工程机械设备的前轴、关节框架的转向缸等液压装置转向系统中广泛应用。内置式磁致伸缩位移传感器，使用时安装在油缸内部，是用于精确测量油缸伸缩位移量的装置。

2、磁致伸缩位移传感器由铠甲外壳和内部电子器件组成，由于安装在油缸内部，而且设计时为了应对高压，大幅提高传感器本身外壳铠甲强度，所以轻易不会出现损伤，但传感器长时间在复杂环境中使用时，内部电子器件存在老化失效的风险，再加上内置型传感器安装在油缸或被测物体内部，高压、高温、易爆等内外部环境，使得传感器在运行时不可避免出现故障现象。

3、很多内置型传感器在维修时不仅要先清除周边因素(如空间、环境条件等)的限制，而且更换、维修时需要消耗大量时间，长时间停机对一些需连续运转的设备、高温高压、易燃易爆、军事任务、科学实验等特殊使用者可能造成巨大损失。再者，油缸是实现自动控制和动力传输重要系统，为了增加其强度及可靠性，内部留给传感器的空间越来越小。因此，现有的磁致伸缩位移传感器在拆卸、组装时，对位置、空间及零部件的加工的难易程度都有一定限制，而且在传感器拆装时，对工人技术要求比较高。对现场作业增加困扰、维护困难等问题。

4、因此，现阶段的磁致伸缩位移传感器还存在着诸多缺陷，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体及位移传感器，以解决现有磁致伸缩位移传感器拆装更换不便的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请提供一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，包括基座及安装在所述基座一侧且与基座围成屏蔽密封腔的屏蔽罩；所述屏蔽密封腔内设置有：分别安装在所述基座上的敏感元件板和线圈支架座、分别插设在所述线圈支架座上的支架柱和线圈支架，以及焊接固定在敏感元件板上的排线；所述排线与位于屏蔽罩外的软排插座相连；

4、所述基座的另一侧设置有屏蔽管，所述屏蔽管中设置有玻纤管，所述玻纤管中设置有波导丝和高温导线；所述波导丝穿过线圈支架座与所述支架柱及敏感元件板分别焊接固定，所述高温导线穿过线圈支架座与所述敏感元件板焊接固定；

5、所述屏蔽密封腔内填充有绝缘密封胶。

6、上述技术方案进一步的，所述屏蔽罩焊接固定在所述基座上；所述屏蔽罩上安装有护线套，所述排线穿过所述护线套与软排插座相连。

7、进一步的，所述排线为焊接固定在敏感元件板上的多条线路，多条线路等间隔均匀排成一列。

8、进一步的，所述基座为板状结构件，所述基座上开设有通孔，所述线圈支架座的第一端穿过所述通孔伸入所述屏蔽管中；所述线圈支架座上形成允许所述波导丝和高温导线穿过的结构孔。

9、进一步的，所述线圈支架座的第二端位于所述屏蔽密封腔内，且与所述基座的表面紧贴，所述支架柱和所述线圈支架在所述第二端上相对设置，所述支架柱上形成允许所述波导丝和高温导线穿过的通道，所述支架柱的中心轴线与所述玻纤管的中心轴线重合。

10、进一步的，所述线圈支架座通过螺钉固定在所述基座上。

11、进一步的，所述线圈支架座的第一端通过胶水与所述玻纤管粘接固定。

12、进一步的，所述敏感元件板和所述线圈支架相对设置在所述支架柱的两侧，所述支架柱靠近所述敏感元件板。

13、进一步的，所述线圈支架座上设置有用以插装所述支架柱的第一预留孔，所述线圈支架座上设置有用以插装所述线圈支架的第二预留孔，所述线圈支架插入线圈支架座后与敏感元件板焊接固定。

14、进一步的，所述屏蔽管背离所述基座的一端设置有堵头，所述屏蔽管与堵头激光焊接固定；所述屏蔽管与所述基座激光焊接固定。

15、基于上述提供的一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，本申请还提供一种包含该模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体的位移传感器。

16、相比现有技术，本申请具有以下有益效果：

17、本申请提供一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，包括基座及安装在基座一侧且与基座围成屏蔽密封腔的屏蔽罩；屏蔽密封腔内设置有：分别安装在基座上的敏感元件板和线圈支架座、分别插设在线圈支架座上的支架柱和线圈支架，以及焊接固定在敏感元件板上的排线；排线与位于屏蔽罩外的软排插座相连；基座的另一侧设置有屏蔽管，屏蔽管中设置有玻纤管，玻纤管中设置有波导丝和高温导线；波导丝穿过线圈支架座与支架柱及敏感元件板分别焊接固定，高温导线穿过线圈支架座与敏感元件板焊接固定。基于上述结构，本申请提供的磁致伸缩敏感组件芯体可作为一个独立的模块安装在位移传感器中，软排插座连接敏感元件板与传感器电路板之间信号传递，可实现即插即用，芯体整体模块式设计可随时拆卸更换，减少了传感器的装配时间、维护成本，并降低了装配的难易程度。

技术特征：

1.一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，包括基座及安装在所述基座一侧且与基座围成屏蔽密封腔的屏蔽罩；所述屏蔽密封腔内设置有：分别安装在所述基座上的敏感元件板和线圈支架座、分别插设在所述线圈支架座上的支架柱和线圈支架，以及焊接固定在敏感元件板上的排线；所述排线与位于屏蔽罩外的软排插座相连；

2.根据权利要求1所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，所述屏蔽罩焊接固定在所述基座上；所述屏蔽罩上安装有护线套，所述排线穿过所述护线套与软排插座相连；

3.根据权利要求1所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，所述基座为板状结构件，所述基座上开设有通孔，所述线圈支架座的第一端穿过所述通孔伸入所述屏蔽管中；所述线圈支架座上形成允许所述波导丝和高温导线穿过的结构孔；

4.根据权利要求3所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，所述线圈支架座通过螺钉固定在所述基座上；

5.根据权利要求1或3所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，所述线圈支架座上设置有用以插装所述支架柱的第一预留孔，所述线圈支架座上设置有用以插装所述线圈支架的第二预留孔，所述线圈支架插入线圈支架座后与敏感元件板焊接固定。

6.根据权利要求1所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体，其特征在于，所述屏蔽管背离所述基座的一端设置有堵头，所述屏蔽管与堵头激光焊接固定；所述屏蔽管与所述基座激光焊接固定。

7.一种位移传感器，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体。

技术总结
本申请公开了一种模块式高精度磁致伸缩敏感组件芯体及位移传感器，该磁致伸缩敏感组件芯体包括基座和屏蔽罩；屏蔽罩内设有：安装在基座上的敏感元件板和线圈支架座、插设在线圈支架座上的支架柱和线圈支架，以及焊接在敏感元件板上的排线；排线与位于屏蔽罩外的软排插座相连；基座的另一侧设有屏蔽管，屏蔽管中设有玻纤管，玻纤管中设有波导丝和高温导线；波导丝穿过线圈支架座与支架柱及敏感元件板分别焊接，高温导线穿过线圈支架座与敏感元件板焊接。本申请提供的磁致伸缩敏感组件芯体可作为一个独立的模块安装在位移传感器中，实现即插即用，芯体整体模块式设计可随时拆卸更换，减少了传感器的装配时间、维护成本，并降低了装配的难易程度。

技术研发人员：杨俊营
受保护的技术使用者：北京特倍福电子技术有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15