一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器制造技術

一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，主要包括電感線圈，高頻連接電纜和由振蕩電路、檢波電路、濾波電路、線性校正電路和跟隨電路組成的前置放大器，其特點是電感線圈采用銀基加０．２５－０．３５％的錳元素制成的合金導線繞制而成；并在所述的振蕩電路中增設兩個電阻補償網絡，每個電阻補償網絡都是由一個固定電阻和一個精密電位計組成，其中一個被連接在振蕩電路中的振蕩三極管的基極，另一個被連接在振蕩三極管的發射極。該傳感器可在２０℃－２０Ｋ溫度范圍內實現位移測量，解決了現有技術中非接觸式電渦流位移傳感器不能在超低溫狀態下（２０Ｋ）工作的技術問題，從而使得該傳感器可在大型旋轉機械軸位移監測中被更為廣泛的應用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種非接觸式電渦流位移傳感器，尤其涉及一種可在超低溫(20K)條件下實現位移測量的非接觸式電渦流位移傳感器。國際上制造這種傳感器的廠家首推美國BN公司，它的產品占我國市場份額60-70％，此外還有德國philips，瑞士Wabrometer等，其主要技術指標相近，技術特性最好的是美國BN公司，其溫度測量范圍在-30℃～+175℃；參見“美國BN公司產品樣本(1990-1991年度)”。該樣本提供的產品技術指標最低工作溫度為-30℃。國內亦有類似產品，但其溫度特性稍差。目前尚未發現有關這類傳感器適用于超低溫(20K)位移測量的報道。本專利技術的目的是通過如下技術方案實現的一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，包括由電感線圈組成的探頭，高頻連接電纜和前置放大器，所述前置放大器是由振蕩電路、檢波電路、濾波電路、線性校正電路和跟隨電路組成，其特征在于a.所述電感線圈由銀基加0.32～0.35％的錳元素制成的合金導線繞制而成；b.在所述的振蕩電路中增設兩個電阻補償網絡，每個電阻補償網絡都是由一個固定電阻和一個精密電位計組成，其中一個被連接在振蕩電路中的振蕩三極管的基極，另一個被連接在振蕩三極管的發射極。本專利技術所述電感線圈的合金導線的線徑為0.1mm～0.13mm，外涂聚酰亞胺絕緣漆。在上述技術方案的基礎上，本專利技術的特征還在于連接在振蕩電路中的振蕩三極管基極上的電阻補償網絡的電阻值可在24-39K范圍內進行調整；連接在振蕩電路中的振蕩三極管發射極上的電阻補償網絡的電阻值可在120-200Ω范圍內調整。本專利技術與現有技術相比，具有以下突出性特點和技術進步該傳感器可在20℃-20K溫度范圍內實現位移測量，解決了現有技術中非接觸式電渦流位移傳感器不能在超低溫狀態下(20K)工作的技術，從而使得該傳感器可在大型旋轉機械軸位移監測中被更為廣泛的應用。圖2為本專利技術實施例的電路原理結構圖。圖3a為連接在振蕩電路中振蕩三極管基極上的電阻補償網絡1。圖3b為連接在振蕩電路中振蕩三極管發射極上的電阻補償網絡2。本專利技術的電感線圈是用銀基加Mn元素制成的合金導線饒制而成的，錳含量為0.32-0.35％；線徑為0.1mm-0.13mm，外涂聚酰亞胺絕緣漆，這種合金導線在常溫和20K時電阻變化量≤18％。用DW-3 Q/HG13-426-80低溫膠固接在金屬殼內，將繞制的電感線圈與前置器電路連接，分別在常溫條件和20K下調整電阻補償網絡，使傳感器系統輸出值與位移變化均成直線關系。權利要求1.一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，包括由電感線圈組成的探頭，高頻連接電纜和前置放大器，所述前置放大器是由振蕩電路、檢波電路、濾波電路、線性校正電路和跟隨電路組成，其特征在于a.所述電感線圈由銀基加0.32～0.35％的錳元素制成的合金導線繞制而成；b.在所述的振蕩電路中增設兩個電阻補償網絡，每個電阻補償網絡都是由一個固定電阻和一個精密電位計組成，其中一個被連接在振蕩電路中的振蕩三極管的基極，另一個被連接在振蕩三極管的發射極。2.按照權利要求1所述的超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，其特征在于所述電感線圈的合金導線的線徑為0.1mm-0.13mm，外涂聚酰亞胺絕緣漆。3.按照權利要求1或2所述的超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，其特征在于連接在振蕩電路中的振蕩三極管基極上的電阻補償網絡的電阻值調整范圍為24-39K；連接在振蕩電路中的振蕩三極管發射極上的電阻補償網絡的電阻值調整范圍為120-200Ω。全文摘要一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，主要包括電感線圈，高頻連接電纜和由振蕩電路、檢波電路、濾波電路、線性校正電路和跟隨電路組成的前置放大器，其特點是電感線圈采用銀基加0.25－0.35％的錳元素制成的合金導線繞制而成；并在所述的振蕩電路中增設兩個電阻補償網絡，每個電阻補償網絡都是由一個固定電阻和一個精密電位計組成，其中一個被連接在振蕩電路中的振蕩三極管的基極，另一個被連接在振蕩三極管的發射極。該傳感器可在20℃－20K溫度范圍內實現位移測量，解決了現有技術中非接觸式電渦流位移傳感器不能在超低溫狀態下(20K)工作的技術問題，從而使得該傳感器可在大型旋轉機械軸位移監測中被更為廣泛的應用。文檔編號G01D5/20GK1396433SQ0212143公開日2003年2月12日 申請日期2002年6月21日 優先權日2002年6月21日專利技術者傅志斌, 徐玉錚, 丁天懷, 王雪 申請人:清華大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超低溫非接觸式電渦流位移傳感器，包括由電感線圈組成的探頭，高頻連接電纜和前置放大器，所述前置放大器是由振蕩電路、檢波電路、濾波電路、線性校正電路和跟隨電路組成，其特征在于：ａ．所述電感線圈由銀基加０．３２～０．３５％的錳元素制成的合 金導線繞制而成；ｂ．在所述的振蕩電路中增設兩個電阻補償網絡，每個電阻補償網絡都是由一個固定電阻和一個精密電位計組成，其中一個被連接在振蕩電路中的振蕩三極管的基極，另一個被連接在振蕩三極管的發射極。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅志斌，徐玉錚，丁天懷，王雪，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]