磁致伸縮位移傳感器的一個(gè)常見應(yīng)用是為閥門執(zhí)行器提供液壓缸位置反饋。位置傳感器安裝在氣缸的后端。傳感元件置于一個(gè)通過槍鉆在活塞和活塞桿上鉆出的腔體內(nèi)，該腔體貫穿機(jī)械行程的整個(gè)長(zhǎng)度。然后，一個(gè)磁環(huán)被用作位置標(biāo)記，嵌入活塞表面，并用螺絲或卡環(huán)固定。當(dāng)博爾森(BRSEN)開始設(shè)計(jì)一款這樣的產(chǎn)品——其磁致伸縮位移傳感器時(shí)，有一些需要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。

磁致伸縮位移液壓缸控制閥門的位置

帶有磁致伸縮位移的液壓缸控制閥門的位置，以調(diào)節(jié)進(jìn)入高爐煉鐵的助燃空氣流量。

為了適應(yīng)這些工廠惡劣的運(yùn)行條件，氣缸位移傳感器必須能夠承受高溫，并持續(xù)可靠地運(yùn)行。由于許多設(shè)備安裝在戶外，會(huì)經(jīng)受不同季節(jié)的天氣狀況，所以它們還必須具備良好的密封性能，以防止在各種溫度和濕度條件下液體滲入。

BRSEN磁致伸縮位移傳感器

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，博爾森設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了一種名為高加速壽命測(cè)試(HALT，HighlyAcceleratedLifeTest)的破壞性測(cè)試方案。該測(cè)試讓傳感器在經(jīng)歷從極冷到極熱的快速溫度變化的同時(shí)，承受強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊和振動(dòng)。測(cè)試條件的嚴(yán)酷程度會(huì)不斷增加，直至傳感器出現(xiàn)故障。然后對(duì)故障進(jìn)行分析，確定根本原因。接下來，在下一次設(shè)計(jì)迭代中針對(duì)這種故障模式進(jìn)行改進(jìn)，目標(biāo)是消除該故障模式，或者強(qiáng)化產(chǎn)品，使其在更嚴(yán)酷的應(yīng)力水平下也能提高存活率。

燃燒空氣閥上液壓缸和磁致伸縮位移傳感器的布置

液壓缸驅(qū)動(dòng)擋板和閥門的操作在任何旨在產(chǎn)生大量熱能的燃燒過程中，效率和溫度控制取決于在不同需求條件下所消耗的進(jìn)氣和燃料的量及比例。廢氣或“煙道氣”也必須得到妥善處理，這取決于它們是需要被分流到另一個(gè)工藝過程，還是在排放到大氣之前先被送往廢氣洗滌器。例如，在鋼鐵生產(chǎn)和傳統(tǒng)的發(fā)電廠中，助燃空氣進(jìn)氣擋板和天然氣閥門由液壓缸執(zhí)行器控制。為了調(diào)節(jié)擋板或閥門的位置，必須通過一個(gè)傳感器來監(jiān)測(cè)氣缸的位置，該傳感器會(huì)向過程控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào)。磁致伸縮位移傳感器安裝在液壓缸執(zhí)行器中，在那里它們可以檢測(cè)安裝在氣缸活塞表面的目標(biāo)磁體的位置。

磁致伸縮位移傳感器首先是一種測(cè)量設(shè)備。它必須在各種不利的運(yùn)行條件下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的位置信號(hào)。制造出一款在實(shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)良好的測(cè)量傳感器是一回事，但要開發(fā)出一款既準(zhǔn)確又在物理結(jié)構(gòu)上足夠堅(jiān)固，能夠承受惡劣工業(yè)條件的傳感器，則需要進(jìn)行深入的研發(fā)并掌握相關(guān)技術(shù)。

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審核編輯 黃宇