CN206919829U - 磁感应厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁感应厚度检测装置，包括：磁体，一侧面设有凹槽；测量架，设置于磁体设有凹槽的一侧且通过固定块连接；磁性传感器芯片，装设于测量架朝向磁体的一侧且与所述凹槽正对；及移动组件，用于驱动所述磁感应厚度检测装置相对于测量材料平行移动；所述磁体的充磁方向为磁体指向磁性传感器芯片方向，所述磁体与测量架之间的空间形成背景磁场；所述测量架设有用于容置所述磁性传感器芯片的容置槽。本实用新型实施例在具有高精度、高灵敏度和体积小的优势的同时，具有易装配、使用便利、高良品率且抗震动干扰的优势；此外，通过移动组件的作用，能平稳得驱动磁体和测量架沿测量材料表面移动。

Description

磁感应厚度检测装置

技术领域

本实用新型涉及厚度传感器技术领域，尤其涉及一种磁感应厚度检测装置。

背景技术

在工业生产和日常生活中通常要对工件和物品的表面粗糙度和厚度进行测量，现有的厚度测量方式有超声波脉冲反射、光干涉以及激光位移测厚等，不同的测量方法对应不同的技术特点以及应用范围。超声波脉冲反射以及激光位移法的精度较低，而光干涉法仅适用于透明的薄膜，且其体积较大且对环境要求高，应用起来并不方便。我们不难看出现有的厚度测量方法并不能够满足工业生产的高精度和使用便利的要求。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的厚度传感器测量精度低、使用不方便的技术问题，提供了一种磁感应厚度检测装置。

本实用新型提供了一种磁感应厚度检测装置，包括：

磁体，一侧面设有凹槽；

测量架，设置于磁体设有凹槽的一侧且通过固定块连接；

磁性传感器芯片，装设于测量架朝向磁体的一侧且与所述凹槽正对；及

移动组件，用于驱动所述磁感应厚度检测装置相对于测量材料平行移动；

所述磁体的充磁方向为磁体指向磁性传感器芯片方向，所述磁体与测量架之间的空间形成背景磁场；

所述测量架设有用于容置所述磁性传感器芯片的容置槽。

进一步地，所述测量架朝向磁体一面相邻左右两侧面设有导槽，所述固定块与测量架连接的一端设有与所述导槽匹配使用的滑动块。

进一步地，所述移动组件包括两条平行设置的直线导轨、活动连接于直线导轨且用于固定磁体的固定架及用于驱动固定架沿直线导轨移动的驱动件。

进一步地，所述磁感应厚度检测装置还包括设置于测量架与测量材料接触一端的接触件。

进一步地，所述接触件呈针形、球体或滑轮形状。

进一步地，所述测量架与测量材料接触一端呈针形、球体或滑轮形状。

进一步地，所述磁性传感器芯片的敏感元件为各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件。

进一步地，所述凹槽横截面形状为曲线形、三角形、矩形或梯形。

进一步地，所述驱动件采用电机或气缸。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过测量架在测量材料表面移动，由于测量材料表面的高低不平，从而带动磁性传感器芯片上下移动，使得背景磁场沿磁性传感器芯片的敏感轴方向上的分量大小也随之变化，磁性传感器芯片通过测量变化的场强输出电信号，我们可以用校准表分析其输出信号的波形从而得到待测物的表面粗糙度；同时，通过测量架的上下移动，从而带动磁性传感器芯片发生位移，根据通过磁性传感器芯片的磁通量变化从而计算出测量材料的厚度；此外，通过移动组件的作用，能平稳得驱动磁体和测量架沿测量材料表面移动；本实用新型实施例在具有高精度、高灵敏度和体积小的优势的同时，具有易装配、使用便利、高良品率且抗震动干扰的优势；另一方面，将磁性传感器芯片装设于测量架的容置槽中，可以有效的保护磁性传感器芯片，避免受到磨损，有效延长装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型磁感应厚度检测装置一实施例的主视图。

图2为本实用新型磁感应厚度检测装置一实施例的俯视图。

图3为本实用新型磁感应厚度检测装置一个实施例的测量架容置磁性传感器芯片后的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～图3所示，本实用新型提供了一种磁感应厚度检测装置，包括：

磁体1，一侧面设有凹槽12；

测量架2，设置于磁体1设有凹槽12的一侧且通过固定块11连接；

磁性传感器芯片3，装设于测量架2朝向磁体1的一侧且与所述凹槽12正对；及

移动组件4，用于驱动所述磁感应厚度检测装置相对于测量材料10平行移动；

所述磁体1的充磁方向为磁体1指向磁性传感器芯片3方向，所述磁体1与测量架2之间的空间形成背景磁场5；

所述测量架设有用于容置所述磁性传感器芯片的容置槽。

本实用新型通过测量架1在测量材料10表面移动，由于测量材料10表面的高低不平，从而带动磁性传感器芯片3上下移动，使得背景磁场5沿磁性传感器芯片3的敏感轴方向上的分量大小也随之变化，磁性传感器芯片3通过测量变化的场强输出电信号，我们可以用校准表分析其输出信号的波形从而得到待测物的表面粗糙度；同时，通过测量架2的上下移动，从而带动磁性传感器芯片3发生位移，根据通过磁性传感器芯片3的磁通量变化从而计算出测量材料10的厚度；此外，通过移动组件4的作用，能平稳得驱动磁体1和测量架2沿测量材料10表面移动；本实用新型实施例在具有高精度、高灵敏度和体积小的优势的同时，具有易装配、使用便利、高良品率且抗震动干扰的优势；另一方面，将磁性传感器芯片装设于测量架的容置槽中，可以有效的保护磁性传感器芯片，避免受到磨损，有效延长装置的使用寿命。

在一个可选实施例中，所述测量架2朝向磁体1一面相邻左右两侧面设有导槽21，所述固定块11与测量架2连接的一端设有与所述导槽21匹配使用的滑动块111。

本实施例中，通过所述导槽21和滑动块111的配合使用，能有效的使得测量架2在与磁体1保持固定距离的同时，在测量材料10不同位置接触时进行竖直移动，有利于装置的测量。

在一个可选实施例中，所述移动组件4包括两条平行设置的直线导轨41、活动连接于直线导轨41且用于固定磁体1的固定架42及用于驱动固定架42沿直线导轨41移动的驱动件43。

本实施例中，通过直线导轨41和固定架42的作用，能保持磁体1和测量架2的稳定性，减少测量误差。

在一个可选实施例中，所述磁感应厚度检测装置还包括设置于测量架2与测量材料10接触一端的接触件22。具体地，所述接触件22呈针形、球体或滑轮形状。

本实施例中，通过接触件22与测量材料10接触，又利于降低测量架2的磨损。

在一个可选实施例中，所述测量架2与测量材料10接触一端呈针形、球体或滑轮形状。便于测量架2与测量材料10进行接触。

在一个可选实施例中，所述磁性传感器芯片3的敏感元件为各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件。

本实施例中，所述磁性传感器芯片3是由磁性传感元件构成的单电阻、半桥或全桥结构，所述磁性传感元件为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件和/或磁性隧道结元件。磁性传感元件可选用饱和场较大且精度很高的巨磁电阻元件和/或磁性隧道结元件。巨磁电阻元件和磁性隧道结元件是一种阻值随外磁场变化而变化的磁电阻元件，通过现有的技术磁电阻元件的R-H(阻值-外磁场)曲线具有低磁滞，高饱和场和宽线性范围的特性，相对于传统的磁性传感元件如电感线圈和霍尔元件具有更高的精度和更好的温度特性，相比于各向异性磁电阻元件具有更高的饱和场，其作为磁性厚度传感器的敏感元件是最理想的。

此外，磁性传感器芯片3也可以是单电阻、半桥或全桥结构。所述单电阻、半桥或全桥的桥臂由一个或多个相同的磁性传感元件串联和/或并联组成，每个桥臂我们可以等价于一个磁电阻，每个桥臂中的磁性传感元件的磁场敏感方向都相同。前述的单电阻结构含有一个磁电阻，半桥结构由两个物理性质相同的磁电阻串联组成，全桥结构由四个物理性质相同的磁电阻连接构成，使用时都要导入工作电流。

在一个可选实施例中，所述凹槽12横截面形状为曲线形、三角形、矩形或梯形。

在一个可选实施例中，所述驱动件43采用电机或气缸。

本实用新型提出的磁性厚度传感器也可以是多路的，多个磁性传感器芯片3排成一列或组成阵列对测量材料10进行测量，将输出信号传输至后端，每个磁性传感器芯片3对应一个侧面设有凹槽12的磁体1。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“在一个可选实施例中”、“具体地”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种磁感应厚度检测装置，其特征在于，包括：

磁体，一侧面设有凹槽；

测量架，设置于磁体设有凹槽的一侧且通过固定块连接；

磁性传感器芯片，装设于测量架朝向磁体的一侧且与所述凹槽正对；及

移动组件，用于驱动所述磁感应厚度检测装置相对于测量材料平行移动；

所述磁体的充磁方向为磁体指向磁性传感器芯片方向，所述磁体与测量架之间的空间形成背景磁场；

所述测量架设有用于容置所述磁性传感器芯片的容置槽。

2.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述测量架朝向磁体一面相邻左右两侧面设有导槽，所述固定块与测量架连接的一端设有与所述导槽匹配使用的滑动块。

3.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于：所述移动组件包括两条平行设置的直线导轨、活动连接于直线导轨且用于固定磁体的固定架及用于驱动固定架沿直线导轨移动的驱动件。

4.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于：所述磁感应厚度检测装置还包括设置于测量架与测量材料接触一端的接触件。

5.如权利要求4所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述接触件呈针形、球体或滑轮形状。

6.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述测量架与测量材料接触一端呈针形、球体或滑轮形状。

7.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述磁性传感器芯片的敏感元件为各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件。

8.如权利要求1所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述凹槽横截面形状为曲线形、三角形、矩形或梯形。

9.如权利要求3所述的磁感应厚度检测装置，其特征在于，所述驱动件采用电机或气缸。