本發(fā)明涉及一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，尤其涉及一種用于檢測運(yùn)動部件運(yùn)行絕對位置的磁致伸縮位移測量磁帶。

背景技術(shù)：

1、絕對式磁致伸縮直線尺是一套應(yīng)用于電梯轎廂和無人行車等領(lǐng)域的超長量程絕對位置測量系統(tǒng)，主要由磁致伸縮位移傳感器和磁編碼系統(tǒng)組成。通過磁致伸縮位移傳感器隨著被檢對象運(yùn)動的過程中實時檢測磁編碼系統(tǒng)中的位置編碼信息而實現(xiàn)精確的絕對定位。絕對式磁致伸縮位移測量磁帶是磁編碼系統(tǒng)的一種形式，具備以下特征：

2、1)絕對式磁致伸縮位移測量磁帶中任意兩個磁標(biāo)之間的間距不相同；

3、2)絕對式磁致伸縮位移測量磁帶中任意兩組相間磁標(biāo)的間距不大于磁致伸縮位移傳感器的有效量程；

4、3)工作過程中，絕對式磁致伸縮位移測量磁帶與磁致伸縮位移傳感器會保持一定間隙。

5、絕對式磁致伸縮位移測量磁帶是配合磁致伸縮位移傳感器使用的，在超長量程測量領(lǐng)域內(nèi)為首創(chuàng)，現(xiàn)有與之類似的技術(shù)是磁柵尺技術(shù)。專利號為cn114538225a的發(fā)明專利《一種磁柵尺電梯位置識別系統(tǒng)》公開了一種基于磁柵尺的電梯轎廂定位系統(tǒng)。磁柵尺的磁帶為連續(xù)編碼，磁標(biāo)寬度與磁標(biāo)間距的公差要求很高，制作工藝更為復(fù)雜，成本更高。磁柵尺磁帶為軟磁橡膠材質(zhì)，即使加入背襯鋼帶后也容易被拉斷，磁化后的磁場強(qiáng)度也容易受到外界磁場干擾，且隨著時間會逐漸減弱。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，適配于絕對式磁致伸縮直線尺實現(xiàn)絕對位置測量，一次安裝后可長期使用。

2、本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，包括頂部安裝結(jié)構(gòu)，磁帶本體和底部安裝結(jié)構(gòu)；所述頂部安裝結(jié)構(gòu)，包含頂部固定板和鉚釘，所述鉚釘固定磁帶本體以防止磁帶本體從頂部固定板的安裝孔中脫落；所述底部安裝結(jié)構(gòu)，包含依次連接的底部連接板、彈簧和底部固定板，所述磁帶本體與底部連接板固定；所述磁帶本體，包含鋼絲層、槽層、磁標(biāo)和包覆層，所述鋼絲層由柔性材料包裹一組平行分布的鋼絲制成；所述槽層設(shè)置在所述鋼絲層上并均勻設(shè)置有通孔，通孔內(nèi)固定所述磁標(biāo)。

4、進(jìn)一步地，所述磁帶本體與底部連接板以鉚釘鏈接固定。

5、進(jìn)一步地，所述槽層內(nèi)的通孔寬度小于相鄰?fù)组g距。

6、進(jìn)一步地，所述的鋼絲層，槽層和包覆層為柔性帶材，其材質(zhì)種類包括但不限于橡膠和聚氨酯。

7、進(jìn)一步地，所述的磁標(biāo)及槽層的通孔形狀是圓形或長方形或正方形。

8、進(jìn)一步地，所述的鋼絲層，槽層和包覆層之間固定方式為耦合劑粘接或者熱熔粘合。

9、進(jìn)一步地，所述磁標(biāo)為永磁體材質(zhì)，與傳感器配合激勵超聲導(dǎo)波信號。

10、進(jìn)一步地，磁致伸縮位移傳感器安裝于被測對象上且在時刻都能感應(yīng)到磁帶中的磁標(biāo)，所述的磁標(biāo)布置方案如下：假設(shè)相鄰?fù)组g距為l，磁致伸縮位移傳感器的有效測量范圍為m，磁標(biāo)之間距離過小時會影響測量精度，因此，磁標(biāo)之間存在最小間距要求，假設(shè)磁標(biāo)最小間距為n，設(shè)置奇數(shù)編號磁標(biāo)所在的通孔編號為p(2n-1)＝(g+1)*(n-1)+1，n＝1，2，3，...，；偶數(shù)編號磁標(biāo)所在的通孔編號為p(2n)＝(g+3)*(n-1)+1+x，n＝1，2，3，...；x與最小磁標(biāo)間隔通孔數(shù)相關(guān)，g與最大磁標(biāo)間隔通孔數(shù)相關(guān)。int()函數(shù)的作用為獲取整數(shù)部分；若g為奇數(shù)，則g的數(shù)值再減去1；n的最大值

11、本發(fā)明中磁標(biāo)按照一定編碼規(guī)則鑲嵌在槽層的通孔中并固定在鋼絲層和包覆層之間，鋼絲層保障磁帶的抗拉強(qiáng)度而包覆層用于保護(hù)磁標(biāo)并防止其脫落，磁帶在應(yīng)用過程中垂直懸掛并通過底部的彈簧提供的拉力保障垂直，磁致伸縮位移傳感器安裝于被測對象上且在時刻都能感應(yīng)到磁帶中的磁標(biāo)，磁標(biāo)編碼規(guī)則保證任意一組相間磁標(biāo)間距不大于磁致伸縮傳感器的測量范圍以確保時刻都能感應(yīng)到至少2個磁標(biāo)。同時，編碼規(guī)則保證任意一組相鄰磁標(biāo)不一致，由此，可通過磁標(biāo)在位移傳感器上激發(fā)的脈沖時間間隔結(jié)合聲速換算相鄰磁標(biāo)間距以確定感應(yīng)到的首個磁標(biāo)的絕對位置再結(jié)合磁標(biāo)中首個脈沖信號的渡越時間，即可實時測量確定磁致伸縮位移傳感器所固定對象的絕對位置。

12、本發(fā)明的有益效果是：

13、本發(fā)明的磁標(biāo)布置方式能夠確保磁致伸縮位移傳感器在運(yùn)動過程中能夠覆蓋至少2個磁標(biāo)，且最大限度地利用磁致伸縮位移傳感器的有效測量范圍，增加磁標(biāo)排布的稀疏性以降低成本，并保證任意兩組相鄰磁標(biāo)間距各不相同，通過識別磁標(biāo)的組件距離再結(jié)合首個磁標(biāo)對應(yīng)的脈沖信號渡越時間，即可測量磁致伸縮位移傳感器所固定對象的絕對位置。若本發(fā)明被實施，即可為電梯轎廂和無人行車等工業(yè)設(shè)備的運(yùn)動控制提供實時精準(zhǔn)的絕對位置信息輸入。

技術(shù)特征：

1.一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：包括頂部安裝結(jié)構(gòu)(1)，磁帶本體(2)和底部安裝結(jié)構(gòu)(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述磁帶本體(2)與底部連接板(6)以鉚釘鏈接固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述槽層(10)內(nèi)的通孔寬度(13)小于相鄰?fù)组g距(14)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述的鋼絲層(9)，槽層(10)和包覆層(12)為柔性帶材，其材質(zhì)種類包括但不限于橡膠和聚氨酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述的磁標(biāo)(11)及槽層(10)的通孔形狀是圓形或長方形或正方形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述的鋼絲層(9)，槽層(10)和包覆層(12)之間固定方式為耦合劑粘接或者熱熔粘合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：所述磁標(biāo)(11)為永磁體材質(zhì)，與傳感器配合激勵超聲導(dǎo)波信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，其特征在于：磁致伸縮位移傳感器安裝于被測對象上且在時刻都能感應(yīng)到磁帶中的磁標(biāo)，所述的磁標(biāo)布置方案如下：假設(shè)相鄰?fù)组g距(14)為l，磁致伸縮位移傳感器(15)的有效測量范圍為m，假設(shè)磁標(biāo)最小間距為n，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種絕對式磁致伸縮位移測量磁帶，磁標(biāo)按照一定編碼規(guī)則鑲嵌在槽層的通孔中并固定在鋼絲層和包覆層之間，磁帶在應(yīng)用過程中垂直懸掛并通過底部的彈簧提供的拉力保障垂直，磁致伸縮位移傳感器安裝于被測對象上且在時刻都能感應(yīng)到磁帶中的磁標(biāo)，磁標(biāo)編碼規(guī)則保證任意一組相間磁標(biāo)間距不大于磁致伸縮傳感器的測量范圍以確保時刻都能感應(yīng)到至少2個磁標(biāo)；同時，編碼規(guī)則保證任意一組相鄰磁標(biāo)不一致，由此，可通過磁標(biāo)在位移傳感器上激發(fā)的脈沖時間間隔結(jié)合聲速換算相鄰磁標(biāo)間距以確定感應(yīng)到的首個磁標(biāo)的絕對位置再結(jié)合磁標(biāo)中首個脈沖信號的渡越時間，即可實時測量確定磁致伸縮位移傳感器所固定對象的絕對位置。

技術(shù)研發(fā)人員：伍建軍,翟利斌,張千,唐志峰,楊毅,許超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)湖州研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30