一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒

s，所述单磁铁磁标为n和s。
13.进一步地，每个所述磁标组中包含的两个磁标类型相同。
14.进一步地，所述的磁标间距包含编码信息在同一系统中唯一且各不相同。
15.进一步地，所述的导磁板为导磁性材料，包括但不限于铁，铁钴合金或铁氧体。
16.进一步地，所述的磁标安装板、第一阻挡块和第二阻挡块为非导磁性材料，包括但不限于铝合金，铜合金或环氧树脂。
17.本发明的有益效果是：
18.本发明的三磁铁磁标设计能够有效加强了磁标的磁感应强度，提高磁致伸缩位移传感器与磁盒之间的测量距离。本发明一次安装后可长久使用，基于磁致伸缩效应，一个磁盒能够在磁致伸缩位移传感器上激发出两组回波信号，两组回波信号之间的脉冲间隔与磁盒内两组磁标之间的间距相匹配，由此可识别磁盒并确定磁盒的绝对位置，再结合磁标中首个脉冲信号的渡越时间，即可测量磁致伸缩位移传感器所固定对象的绝对位置。若本发明能被实施，即可为电梯轿厢和无人行车等工业设备的运动控制提供实时精准的绝对位置信息输入；且本发明的磁致伸缩位移测量磁盒与传感器保持一定间隙，避免了结构破坏的风险，且磁盒内的磁标为永磁体材质，长期工作下磁感应强度不会减弱，确保检测的可靠性。
附图说明
19.图1是本发明的整体示意图。
20.图2是本发明的三磁铁磁标结构示意图。
21.图3是本发明的磁标类型示意图。
22.图4是本发明的磁盒壳体结构示意图。
23.图5是实施例的安装示意图。
24.图6是实施例中所测得的信号图。
25.图中：
26.1、磁盒壳体，2、磁标组，3、磁标安装板，4、磁标间距，5、第一磁铁，6、导磁板，7、第三磁铁，8、第二阻挡块，9、第二磁铁，10、第一阻挡块，11、型材腔体，12、端盖，13、固定夹片，14、第一类三磁铁磁标，15、第二类三磁铁磁标，16、两磁铁磁标，17、第一类单磁铁磁标，18、第二类单磁铁磁标，19、现场安装磁盒，20、磁致伸缩位移传感器，21、电梯轿厢，22、渡越时间，23、脉冲间隔。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明作进一步说明。
28.如图1所示，本发明包括磁盒壳体1，磁标组2和磁标安装板3。一个磁标组中包含两个磁标，如图2所示为单个三磁铁磁标，包含第一磁铁5、第二磁铁9、第三磁铁7、第一阻挡块10、第二阻挡块8和导磁板6。第一阻挡块10和第二阻挡块8的作用是保持磁铁之间的间隔一致，导磁板6的作用是减少磁阻，增大磁感应强度。如图3所示，磁标类型可分为三磁铁磁标、两磁铁磁标和单磁铁磁标。
29.如图4所示，磁盒壳体1包括型材腔体11、固定夹片13和端盖12。如图1和图4所示，
型材腔体11内部结构中，上侧空隙支撑起非导磁材料的磁标固定板3，通过端盖12使磁标组能够固定在型材腔体内。固定夹片13能够放进型材腔体11侧面的凹槽中，并且能够沿着凹槽方向移动，满足适应不同安装位置的需要并且固定磁盒。
30.所述的同一个磁盒中磁标所用的磁铁尺寸和牌号一致，且其牌号都在n35以上；
31.如图3所示，所述的三磁铁磁标按磁极排布分为s-n-s(第一类三磁铁磁标14)和n-s-n(第二类三磁铁磁标15)；两磁铁磁标为n-s(两磁铁磁标16)；单磁铁磁标为n(第一类单磁铁磁标17)和s(第二类单磁铁磁标18)；
32.所述的磁标组2中包含的两个磁标的类型相同；
33.如图1所示，所述的磁标间距4包含编码信息在同一系统中唯一且各不相同；
34.所述的导磁板6为导磁性材料，包括但不限于铁，铁钴合金或铁氧体等；
35.所述的磁标安装板3、第一阻挡块10和第二阻挡块8为非导磁性材料，包括但不限于铝合金，铜合金或环氧树脂等。
36.本发明的工作原理如下：
37.如图3所示，磁标分为三磁铁磁标、两磁铁磁标和单磁铁磁标，其中三磁铁磁标有第一类三磁铁磁标14和第二类三磁铁磁标15两类；两磁铁磁标只有两磁铁磁标16一类；单磁铁磁标有单磁铁磁标17和单磁铁磁标18两类。
38.本实施例中的磁盒使用的磁标为第一类三磁铁磁标14，由s极朝上的第一磁铁5和第三磁铁7以及n极朝上的第二磁铁9按图2所示的排布方式固定在导磁板6上构成，第一磁铁5、第二磁铁9和第三磁铁7之间分别放置尺寸相同的第一阻挡块10和第二阻挡块8，确保相邻磁铁之间的间隔一致。第一磁铁5、第二磁铁9和第三磁铁7、第一阻挡块10及第二阻挡块8与导磁板6之间采用粘接剂固定。如图1所示，磁盒内部的磁标组2由两个第一类三磁铁磁标14构成，两个磁标以内含编码信息的磁标间距4为基准采用粘接剂固定在磁标安装板3上。将固定好的磁标安装板3和磁标组2放入型材腔体11中，依靠型材腔体11的内部结构支撑起磁标安装板3，再将端盖12通过螺钉与型材腔体11紧固，固定磁标组2在型材腔体11中的位置。
39.如图4所示，将固定夹片13卡进型材腔体11侧面的凹槽里，滑动固定夹片13到所需位置，通过螺丝将磁盒固定在待安装墙体或者支架上。安装效果如图5中现场安装磁盒19所示，相邻磁盒以不超过磁致伸缩位移传感器20的有效测量范围为间隔排列成直线进行安装固定构成一个完整的磁编码系统。磁致伸缩位移传感器20固定在电梯轿厢21上并随之移动。磁致伸缩位移传感器20能够检测到磁盒中的磁标，单次检测信号如图6所示，图6中虚线为传感器激励信号，实线为传感器接收信号，两组距离较近的脉冲即为感应到的磁盒内部磁标。脉冲间隔23可与磁标间距4对应，因同一个磁编码系统中所有磁盒的磁标间距4各不相同且可提前获知，此外，安装过程中每个磁盒的绝对位置也可确定，所以，通过脉冲间隔23结合声速换算成距离即可识别当前检测到磁盒并确定其绝对位置。再结合渡越时间22换算而成的磁致伸缩位移传感器20零点到该磁盒的距离，即可确定轿厢的绝对位置。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：包括磁盒壳体(1)，磁标组(2)和磁标安装板(3)，磁盒壳体(1)包括匹配的型材腔体(11)、固定夹片(13)和端盖(12)，每个所述磁标组(2)中包含两个磁标，两个磁标以内含编码信息的磁标间距(4)为基准采用粘接剂固定在所述磁标安装板(3)上，固定好的所述磁标安装板(3)和磁标组(2)放入所述型材腔体(11)中，依靠所述型材腔体(11)的内部结构支撑起所述磁标安装板(3)，并用所述端盖(12)通过螺钉与型材腔体(11)紧固，固定所述磁标组(2)在型材腔体(11)中的位置；所述固定夹片(13)放进所述型材腔体(11)侧面的凹槽中，并可沿着该凹槽方向移动。2.根据权利要求1所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：所述磁标可分为三磁铁磁标、两磁铁磁标和单磁铁磁标，单个三磁铁磁标包含固定一体的第一磁铁(5)、第二磁铁(9)、第三磁铁(7)、第一阻挡块(10)、第二阻挡块(8)和导磁板(6)，第一阻挡块(10)和第二阻挡块(8)分别设置在磁铁之间且使磁铁之间的间隔一致。3.根据权利要求2所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：同一个磁盒中所述磁标所用的磁铁尺寸和牌号一致，且其牌号都在n35以上。4.根据权利要求2所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：所述三磁铁磁标按磁极排布分为s-n-s(14)和n-s-n(15)，所述两磁铁磁标为n-s(16)，所述单磁铁磁标为n(17)和s(18)。5.根据权利要求4所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：每个所述磁标组(2)中包含的两个磁标类型相同。6.根据权利要求1所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：所述的磁标间距(4)包含编码信息在同一系统中唯一且各不相同。7.根据权利要求1所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：所述的导磁板(6)为导磁性材料，包括但不限于铁，铁钴合金或铁氧体。8.根据权利要求1所述的一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，其特征在于：所述的磁标安装板(3)、第一阻挡块(10)和第二阻挡块(8)为非导磁性材料，包括但不限于铝合金，铜合金或环氧树脂。

技术总结
本发明公开了一种绝对式磁致伸缩位移测量磁盒，内部包含的磁标组由两组磁标构成，按照编码规则固定在磁标安装板上，同一磁编码系统中的每个磁盒内两组磁标的间距确定且唯一；磁盒壳体内部固定磁标位置，侧方凹槽配合固定夹片可固定磁盒本身。本发明一次安装后可配合磁致伸缩位移传感器长久使用，单个磁盒能够在位移传感器上激发两组回波信号。通过磁致伸缩位移传感器接收回波信号，并基于脉冲间隔结合声速换算成磁标间距即可识别所感应到的磁盒并确定其绝对位置，再结合磁标中首个脉冲信号的渡越时间，即可实时测量确定磁致伸缩位移传感器所固定对象的绝对位置。感器所固定对象的绝对位置。感器所固定对象的绝对位置。


技术研发人员：伍建军 翟利斌 张千 杨毅 唐志峰 许超
受保护的技术使用者：浙江大学湖州研究院
技术研发日：2022.06.20
技术公布日：2022/9/2