[发明专利]用于自由活塞式机器的内部位置和极限传感器

权利要求书

1.一种用于感测自由活塞式斯特林机器中的往复式自由活塞的平移或位置的传感器，所述斯特林机器具有用于容纳工作气体的外部压力容器以及能沿着往复运动的轴线以标称设计最大冲程在所述压力容器内的汽缸中自由地进行往复运动的至少一个动力活塞，所述传感器包括：

（a）盘状件，与所述汽缸共轴地安装至所述活塞的一端面并与所述活塞一起进行往复运动，所述盘状件包括围绕所述盘状件的由导电材料形成的外部周缘的边缘；以及

（b）线圈，与所述汽缸共轴地缠绕，在外部与所述盘状件的所述外部周缘隔开并相对于所述压力容器安装在固定位置中，所述线圈具有用于连接至检测器电路的导体导线。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述盘状件在轴向方向上具有不大于所述标称设计最大冲程的百分之三十的厚度，并具有大于所述盘状件在所述轴向方向上的厚度的垂直于所述轴线的径向尺寸。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述线圈具有至少大致等于所述标称设计最大冲程的长度，并大致以所述标称设计最大冲程的中心为中心。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述线圈围绕所述压力容器的外部缠绕，并且所述压力容器是非铁磁性材料。

5.根据权利要求4所述的传感器，其中，所述盘状件包括安装至所述活塞的中心毂，并包括外部周缘边缘以及将所述毂连接至所述边缘的辐条。

6.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述边缘是具有比所述辐条大的导电率的导电材料，并且所述辐条由弹簧材料形成。

7.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述往复式自由活塞具有最大标称设计容许冲程，并且所述传感器还包括至少一对止动件，所述至少一对止动件在相对于所述压力容器的固定位置中安装在所述压力容器内，等距地位于所述标称设计最大冲程的中心的轴向相对侧上而隔开等于所述最大标称设计容许冲程的距离，并对准成在冲程超过所述最大标称设计容许冲程的情形中由所述盘状件的所述边缘接触。

8.根据权利要求7所述的传感器，其中，在所述盘状件与所述活塞的所述端面之间共轴地插入有间隔件，所述间隔件具有比所述活塞的直径小的直径，以允许所述辐条在所述边缘与所述间隔件之间弯曲。

9.根据权利要求8所述的传感器，其中，所述盘状件具有圆形的外部周缘。

10.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述线圈缠绕成使得线匝更集中在所述线圈的相对端处。

11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述盘状件包括安装至所述活塞的中心毂，并包括外部周缘边缘以及将所述毂连接至所述边缘的辐条。

12.根据权利要求11所述的传感器，其中，所述边缘是具有比所述辐条大的导电率的导电材料，并且所述辐条由弹簧材料形成。

13.据权利要求10所述的传感器，其中，其中，所述往复式自由活塞具有最大标称设计容许冲程，并且所述传感器还包括至少一对止动件，所述至少一对止动件在相对于所述压力容器的固定位置中安装在所述压力容器内，等距地位于所述标称设计最大冲程的中心的轴向相对侧上而隔开等于所述最大标称设计容许冲程的距离，并对准成在冲程超过所述最大标称设计容许冲程的情形中由所述盘状件的所述边缘接触。

14.根据权利要求13所述的传感器，其中，在所述盘状件与所述活塞的所述端面之间共轴地插入有间隔件，所述间隔件具有比所述活塞的直径小的直径，以允许所述辐条在所述边缘与所述间隔件之间弯曲。

15.根据权利要求14所述的传感器，其中，所述盘状件具有圆形的外部周缘。

16.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述盘状件包括安装至所述活塞的中心毂，并包括外部周缘边缘以及将所述毂连接至所述边缘的辐条。

17.根据权利要求16所述的传感器，其中，所述边缘是具有比所述辐条大的导电率的导电材料，并且所述辐条由弹簧材料形成。