[实用新型]磁应力传感器及其屏蔽结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁应力检测设备领域，尤其涉及一种检测由多股钢丝绞合而成的钢索或钢筋、钢棒等铁磁材料的内部应力测量装置及其屏蔽结构。

背景技术

基于铁磁材料的磁弹效应原理制作的磁应力传感器，利用被测量的钢铁构件组成传感器，在其承受的应力发生变化时，该钢铁构件的磁导率同时发生变化，通过测量该磁导率的变化量，测定钢铁构件中的应力大小。

磁应力传感器针对钢铁构件的张拉过程进行精确监控以及后续运行维护期间的长期监测，是一种需要有稳定的测量精度保障的测量装置，但在某些强电磁场环境中易受干扰，这种干扰来自被测构件、空间电磁辐射和传感器与仪器之间的引线，影响测量精度及稳定性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是设计一种能够有效屏蔽外界强电磁干扰的磁应力传感器及其屏蔽结构，使得传感器能在任何符合安装条件的测量场合安装测试而不影响其测量精度及稳定性。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

磁应力传感器的屏蔽结构，由里往外包括线圈骨架、次级线圈、初级线圈和屏蔽外壳，线圈骨架外周卷绕有第一层金属箔形成第一屏蔽层，次级线圈卷绕在第一屏蔽层外侧，第一屏蔽层的长度与次级线圈的卷绕长度相当，次级线圈外侧卷绕有第二层金属箔形成第二屏蔽层，初级线圈卷绕在第二屏蔽层外侧，第二屏蔽层的长度与次级线圈和次级线圈中较长的卷绕长度相当，第三层金属箔卷绕在初级线圈外侧形成第三屏蔽层，第三屏蔽层的长度与初级线圈的卷绕长度相当，第一屏蔽层、第二屏蔽层以及第三屏蔽层分别引出接地线与磁感应传感器测量系统共地连接，且第一屏蔽层、第二屏蔽层和第三屏蔽层的卷绕起始端和卷绕末端分别相互隔离。

作为其中一种实施方式，金属箔的卷绕起始端和卷绕末端之间有一定宽度的层叠区，层叠宽度在1-20mm之间，层叠的两片金属箔之间垫有绝缘材料。

作为其中一种实施方式，金属箔的卷绕起始端和卷绕末端之间留有一定宽度的间隙，间隙宽度在0.2-5mm之间。

作为优选，屏蔽外壳内部设有用于定位线圈骨架的安装腔，线圈骨架安装完成后，屏蔽外壳及线圈骨架内部分别与外部贯通用于待测量的钢铁构件插入。

磁应力传感器，包括如上任一项所述的磁应力传感器的屏蔽结构。

上述磁应力传感器的屏蔽结构，采用三层屏蔽的方案，有效隔绝周围环境的电磁干扰，保障磁应力传感器在强电磁干扰环境下的测量精度和稳定性。并且，由于构成屏蔽层的金属箔的卷绕起始端和卷绕末端没有直接接触，不构成回路，不会产生涡流，但能起到屏蔽外界电磁干扰的作用。具有上述屏蔽结构的磁应力传感器同样具有上述有益效果。

附图说明

图1为本实用新型磁应力传感器的屏蔽结构示意图。

图2为本实用新型中叠绕屏蔽层的结构示意图。

图3为本实用新型中间隙屏蔽层的结构示意图。

其中：1、线圈骨架，2、次级线圈，3、初级线圈，31、限位片，4、外壳，5-1、第一层金属箔，5-2、第二层金属箔，5-3、第三层金属箔，6、层叠区，7、绝缘层，8、间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。其中，以线圈骨架的轴线所在方向为长度方向。

如图1所示的磁应力传感器，由内往外包括线圈骨架1、次级线圈2、初级线圈3和屏蔽外壳4。线圈骨架1外周卷绕有第一层金属箔5-1形成第一屏蔽层，次级线圈3卷绕在第一屏蔽层外侧，第一屏蔽层的长度与次级线圈2的卷绕长度相当，次级线圈2外侧卷绕有第二层金属箔5-2形成第二屏蔽层，初级线圈3卷绕在第二屏蔽层外侧，第二屏蔽层的长度与次级线圈2和初级线圈3中较长的卷绕长度相当，第三层金属箔5-3卷绕在初级线圈3外侧形成第三屏蔽层，第三屏蔽层的长度与初级线圈3的卷绕长度相当。第一屏蔽层、第二屏蔽层以及第三屏蔽层分别引出接地线与磁感应传感器测量系统共地连接。卷绕长度相当指的是屏蔽层与线圈的相邻端部的距离在-5mm～2cm范围内。