[发明专利]一种磁电式纺纱锭子功率传感器

说明书

本发明公开了一种磁电式纺纱锭子功率传感器，包括锭杆和锭脚，锭杆与锭脚活动连接，锭脚的内部设有离合组件、磁体、磁电敏感组件和集成转换模块，离合组件套设在锭杆的下部，且离合组件与锭杆固定连接；磁电敏感组件套设在离合组件的远离锭杆的一侧，磁电敏感组件与离合组件的外侧固定连接；磁电敏感组件的感应线圈与磁体相配合；磁体与离合组件的内侧固定连接；磁电敏感组件的信号提取电阻与感应线圈电连接组成闭合回路，且信号提取电阻与集成转换模块电连接。本发明的外形与传统纺纱锭子的外形一致，具有性能稳定、灵敏度高，可反复使用、批量化生产、成本低、寿命长、不改变传统锭子既有工作方式的优点。

技术领域

本发明涉及纺织机械领域，具体涉及一种磁电式纺纱锭子功率传感器。

背景技术

1831年8月，英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日)发现了电磁感应定律，1832年，俄国物理学家受法拉第电磁感应定律的启发，展开了大量电磁实验，于1833年发表论文《论动电感应引起的电流方向》，该文章指出：感应电流的方向是使它所产生的磁场与引起感应的原磁场的变化方向相反。1865年，英国麦克斯韦从电磁理论推论电磁波的存在，它以光速传播并断定光就是一种电磁波。自此以后，电磁感应定律逐渐地得到了广泛应用，磁电传感原理就是法拉第电磁感应定律在传感器技术上具体的应用体现。2006年清华大学汽车工程系宋国民、李骏、胡林峰和蒋兆颐等人在研究磁电式转速传感原理的基础上开发了针对高压柴油机的磁电式转速传感器，该传感器可安装到电控柴油机上取代进口。2010年中国地震局工程力学研究所的宋丽红、田辉鹏、黄浩华研究了磁电式传感器与信号调节器的匹配问题。2013年上海交通大学汽车电子技术研究所的任国丰、田丰、张树梅、杨林研究了用于电控柴油机磁电式转速传感器的输出电压特性，指出减小安装间隙可提高低速下的输出电压。2014年西南科技大学制造科学与工程学院的昝钧德和向北平研究了梭式止回阀阀芯位移磁电式传感器的磁场变化，为管道安全保障提供理论基础。2017年中国航天科工集团第三研究院第三十一研究所安璟月研制了某蜗轮发动机用磁电子转速传感器。可见，尽管磁电式传感器得到了应用，但是磁电式传感器的应用研究并没有广泛展开，也没有得到广泛的应用，当前其应用主要集中在汽车领域。

纺纱锭子是纺纱机上加拈卷绕的主要部件之一，是纺织机上常用的关键部件之一，锭子是否在线正常工作及锭子的在线消耗功率、转速是纺织行业普遍关注的关键参数。由于锭子和锭脚的工作方式是拔插式的，并且传统锭子是纯机械精密机构，锭脚中的机械结构复杂、零件尺寸小并且加工精度要求较高，装配工艺繁杂，因此传统锭子的制作成本相对比较高。若纺纱锭子在工作过程中由于某种故障而不转动时，纺纱机操作人员难以及时获悉并修复，由于每根纺纱锭子工作时的实时消耗功率无从知晓，难以根据实际情况优化纺纱锭子的机械结构，难以评估一台纺织机所有锭子的在线消耗功率，难以对不同类型的锭子的性能作出恰当的分析和评价，因此纺织机的自动化程度也比较低。

为了能够在线测量锭子的消耗功率和转速，因此人们便越来越多地关注如何利用现有的技术在线检测锭子消耗功率和转速，同时不改变传统锭子的既定工作方式。

发明内容

针对在纺纱机批量生产过程中不能及时判断出问题锭子的现况，本发明基于法拉第电磁感应效应提出了一种磁电式纺纱锭子功率传感器，可以准确的获知所有锭子的在线消耗功率并进行实时监控，有利于及时维修或更换问题锭子并提高工业生产效率。