[发明专利]振动传感器

说明书

本发明涉及一种振动传感器，振动传感器具有膜片和驱动器，膜片能够被激励以进行振动，且驱动器用于使膜片振动并且/或者检测膜片的振动，其中，驱动器是电磁作用型驱动器并包括永磁体、线圈和至少一个耦接到膜片的螺栓，其中，驱动器具有阻尼元件，阻尼元件实施并布置成其抑制干涉模式的程度强于其抑制有效模式的程度。

技术领域

本发明涉及一种振动传感器。

背景技术

现有技术中已知的振动传感器例如用作振动限制开关，其中，振动传感器包括膜片，膜片能够被驱动器激励以进行振动，膜片激励布置在膜片上的机械换能器以使其振动。取决于机械换能器被填充材料覆盖的状态并且取决于填充材料的粘性，机械换能器以特征频率进行振动，该特征频率能够被振动传感器检测并被转换成测量信号。

在现有技术中，用于这类振动传感器的压电驱动器和电磁驱动器是已知的，在此，假定振动传感器与电磁驱动器一起使用。

图3和图4示出了现有技术中的驱动器。

图3示出现有技术中已知的且特别可用作振动限制开关的电磁驱动型振动传感器1。振动传感器1包括膜片3，膜片3可被驱动器5激励以进行振动，同时，驱动器5由支撑在传感器1的壳体19上的可电驱动的线圈9、布置在线圈9中的线圈芯体21以及布置在膜片3上的螺栓7形成。在所示的驱动器5中，螺栓7经由与螺栓7螺接的所谓的磁性盘8而与永磁体10连接，使得永磁体10固定地连接到膜片。永磁体10与轴向方向A和螺栓7的延长部分对齐并磁化。施加在线圈9上的任何电流在线圈9内感生出磁场，磁场根据其朝向而吸引或排斥布置在膜片3上的永磁体10，由此使膜片3在相应的方向上移动。以此方式，能够将电信号转换成膜片3的移动。

类似地，螺栓7的移动经由永磁体10感生出在线圈9中流动的电流，从而能够将膜片3的移动转换成电信号，并由此检测移动。

在膜片3的与驱动器5相对的一侧处，布置有两个通常被设计为桨状物的机械振动元件17，机械振动元件17将耦合至膜片3的振动传递到机械振动元件17周围的介质。

上述类型的振动传感器(特别地，用于液体和散装材料的振动限制开关)基于共振频率偏移原理进行操作。然而，根据介质的覆盖状态、密度、粘性和温度，振动限制开关以不同的共振频率和振幅进行振动。在此，共振频率的振幅取决于介质的粘性。频率偏移取决于介质的密度和温度。

现有技术中已知的驱动器被认为具有如下缺点：机械换能器上的机械作用以及外部的振动和振荡可导致螺栓位置改变。如图4所示，由于这种位置改变通常代表永磁体相对于轴线方向并因而相对于线圈的倾斜，所以在此，在线圈中可能感生出不能与实际测量信号区分开的电信号，或者该电信号至少扰动地叠加在实际测量信号上。

发明内容

本发明的目的在于进一步改进具有电磁驱动器的振动传感器，使得能够避免由膜片和/或机械换能器上的机械影响引起的错误检测。

根据本发明的振动传感器包括膜片和驱动器，膜片能够被激励以进行振动，驱动器用于使膜片振动并且/或者检测膜片的振动，其中，驱动器是电磁作用型驱动器并包括永磁体、线圈和至少一个耦接至膜片的螺栓。振动传感器的特征在于，驱动器包括阻尼元件，阻尼元件实施并布置成使得：相比于有效模式，干扰模式被阻尼元件更强力地抑制。

在基本的振动传感器的情况下，驱动和检测基本上要求振动模式，即所谓的有效模式。在此，有效模式是指对应于膜片的基本模式的振动模式，即对应于螺栓的垂直于膜片平面的运动的振动模式。

这里，干扰模式是指所有的引起振动传感器的误检测的振动模式(因而特别地，所有的包括没有相对于膜片平面垂直地对齐的螺栓的运动的模式)。