[发明专利]一种电涡流传感器探头的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于测量元器件领域，尤其涉及一种电涡流传感器探头的制造工艺及其结构。 

背景技术

电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的电传感器。 

电涡流式传感器可以实现非接触地测量物体表面为金属导体的多种物理量，如位移、振动、厚度、转速、应力、硬度等参数，这种传感器也可用于无损探伤。 

电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干扰能力强，特别是有非接触测量的优点，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及预维修，在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。 

现有的传统电涡流传感器探头结构通常由探头线圈、骨架体、保护罩、不锈钢壳体以及信号传输电缆线组成，其组装采用如图2a～图2c所示的制作工艺制成： 

a）探头线圈的定位：采用502胶水层12将探头线圈10平行粘合在骨架体11（由塑料环氧棒料加工而成）的端面上； 

b）信号线的连接：用加热熔融的焊锡15将探头线圈两端的引线13与信号传输电缆线14分别对应焊接连接； 

c）加装探头保护罩：将线圈和骨架体（已粘合形成一体）放进保护罩16内，保护罩系用PPS材料（聚苯硫酶）通过模具加工成型（U型体）； 

d）固化填充定型：向保护罩内灌入环氧胶17，使线圈、骨架体与保护罩内壁通过灌注的环氧胶粘接形成一体； 

e）制成探头成品：将已形成的探头头部体塞进不锈钢壳体18中，再向不锈钢壳体内灌入环氧胶19粘合固定，烘干后即可制得电涡流传感器探头成品。 

在实际使用和维修过程中发现，采用上述结构的电涡流传感器探头存在以下的不足之处： 

1、由于探头中的关键部位——线圈端面与骨架体端面之间，是采用502胶水 粘合固定的（在制造时为保证两者之间能平行粘合，不能使用浓度较高的胶），故当探头长时间在温度变化及振动的环境中使用时，起到保持粘合/定位作用的胶水容易失效，导致线圈易发生移位、松动，造成线圈端面与被测部件端面之间位置发生变化，进而导致探头工作不稳定、测量信号变得失真和不可靠； 

2、由于探头线圈两端的引线与信号传输电缆线的连接是采用电烙铁加热焊锡丝进行焊接的，这种连接方法当探头长时间处在温度变化的环境中使用时，焊接点处易发生氧化而脱焊，造成探头损坏； 

3、探头头部体中的线圈、骨架体、保护罩以及用于固化的环氧胶属于四种材料，其耐热特性完全不一样（热膨胀系数不同），线圈与骨架体装入保护罩内后，保护罩内壁与线圈及骨架体外圆之间仅有0.2mm的间隙，能渗入的环氧胶很少，当探头长时间在温度变化及振动的环境中使用时，保护罩四周内壁会与薄薄粘合的环氧胶分离开，导致线圈发生移位、松动，造成探头工作不稳定或不可靠； 

4、由于不锈钢壳体内壁及前端与线圈粘合的骨架体之间无任何锁紧固定结构，仅通过环氧胶将它们填充固定，长时间在温度、油污及振动的环境中使用时，不锈钢壳体内壁会与环氧胶分离开，导致探头头部体发生移位、松动，同样会造成探头工作不稳定、不可靠。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电涡流传感器探头的制造方法，其在探头头部体外表及其不锈钢壳体内壁设置锁紧结构，采用二次注塑工艺，注塑探头成品的膨胀系数和耐热特性的一致性得到保证，实现了电涡流传感器长时间工作的稳定性、可靠性和安全性。 

本发明的技术方案是：提供一种电涡流传感器探头的制造方法，包括将探头线圈、信号传输电缆线以及不锈钢壳体固结为一体，其特征是： 

1）在所述不锈钢壳体的内壁设置内螺纹结构，在不锈钢壳体的头部设置至少一个贯穿的注塑锁紧孔结构； 

2）将探头线圈的两根引线与信号传输电缆的两根引线采用压接连接工艺分别对应连接和定位； 

3）将压接定位的探头线圈及信号传输电缆线放进注塑机，进行第一次注塑包裹，形成带有外螺纹的探头头部体，其所述的外螺纹结构与在所述不锈钢壳体内壁的内螺纹结构相匹配； 

4）借助所述不锈钢壳体内壁的内螺纹结构和探头头部体外部的外螺纹结构，将上一步制成的探头头部体旋进不锈钢壳体内，进行第二次全密封注塑，形成探头成品； 

5）通过第二次全密封注塑，在探头头部体的外部，形成与不锈钢壳体头部的注塑锁紧孔相对应的锁紧钉；