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带侧通接口长杆式传感安装基座结构

项目分类:传感器 发布时间:2022-03-16 ID:578833
  • 带侧通接口长杆式传感安装基座结构

  在工业传感检测的配套安装场景里,这类带侧通接口的长杆式构件,主要承担传感元件的定位承载、介质导流以及安装适配的作用,常见于流体管路的参数检测工位、小型设备的点位传感安装位,用来把传感探测端精准送到待检测的指定位置,同时通过侧部的接口完成走线或者辅助介质的连通,避免管线和长杆主体产生干涉。从结构设计逻辑来看,整体采用同轴长杆加底部扩径基座的布局,长杆部分为等直径圆柱形态,表面做光滑过渡处理,没有多余的凸起结构,这种设计一方面是为了适配狭长安装空间的穿装需求,比如设备内部预留的细长安装孔、管路侧壁的伸入式安装位,等径圆柱可以降低穿装过程中的卡滞风险,另一方面圆柱形态的加工难度低,不管是车削加工还是后期的表面处理,都能保证较好的同轴度,

  减少安装后的偏斜问题。底部的扩径基座是整个构件的安装定位基准,直径比上部杆体大出近一倍,这个尺寸差形成的轴肩可以在安装时抵靠在安装面的限位台阶上,不需要额外设计定位凸台就能控制杆体的伸入深度,安装时只要把基座端面贴紧安装面,就能保证杆端的探测位置处于设计要求的深度区间,降低现场安装的调试难度。侧部的斜向接口是这个构件的功能核心,接口从基座侧部斜向连通到杆体的中心空腔,这种斜向开孔的设计,相比垂直侧孔可以减少介质或者走线的转角阻力,走信号线的时候可以避免线材直角弯折导致的线芯损伤,走导流介质的时候可以降低流阻带来的压力损失,同时斜向接口的外端做了加厚处理,用来适配外接接头的螺纹连接或者快插连接,加厚的壁面可以承受接头拧紧时的径向力,

  不会因为壁薄出现开裂或者连接滑牙的问题。从安装边界的尺寸约束来看,上部长杆的长度是整个构件的核心安装尺寸,设计时需要匹配安装位的深度,保证杆端不会和设备内部的其他运动部件产生干涉,同时杆端和待检测面的距离要符合传感元件的检测距离要求,比如接触式传感要保证杆端能触碰到被测部件,非接触式传感要让探测端处于有效检测量程范围内。基座的外径尺寸要匹配安装位的沉孔直径,间隙控制在0.1到0.2毫米之间,既保证安装时能顺利放入沉孔,又不会因为间隙过大导致安装后构件出现晃动。侧部接口的伸出长度要考虑外接管线的安装空间,不能过长导致和周边的其他构件产生位置冲突,也不能过短导致接头无法完全插装到位。在实际的功能实现上,这个构件的中心空腔是贯通设计的,从杆体顶端一直连通到基座侧部的接口,既可以用来穿装传感元件的信号线,把杆端的传感元件引线从侧部接口引出,连接到后续的信号处理单元,也可以作为导压通道,把杆端接触到的流体压力通过空腔传导到侧部连接的压力检测元件上,实现流体压力的检测。构件的所有转角位置都做了圆角过渡,没有尖锐的直角,一方面是为了减少应力集中,在承受安装压紧力或者流体压力的时候,避免转角位置出现应力开裂,另一方面光滑的圆角也不容易残留加工毛刺,后期清理和使用过程中不会因为毛刺脱落污染管路或者刮伤线材。材质选择上这类构件一般采用金属材质加工,保证足够的结构强度,在安装压紧的时候不会出现变形,同时金属材质的稳定性好,在常规的工业环境温度范围内不会出现尺寸形变,

  保证长期使用后的安装位置精度。设计过程中需要重点校核几个关键位置的强度,首先是基座和长杆连接的过渡位置,这个位置是截面变化的位置,承受杆体的侧向力的时候应力最大,过渡圆角的半径不能过小,否则容易在受力的时候出现断裂;其次是侧部接口和中心空腔的连通位置,这个位置的壁面因为开孔被削弱,需要保证剩余壁厚满足承压要求,避免在压力工况下出现泄漏;最后是基座的安装端面,平面度要控制在合理范围内,保证安装后和安装面贴合紧密,不会出现倾斜导致杆体偏斜。在实际设备配套中,这类构件常用来替代定制化的传感安装支架,不需要额外设计复杂的固定结构,直接通过基座的轴肩定位,再配合侧面的紧定螺钉或者端部的压盖就能完成固定,安装效率比分体式的支架结构高很多,而且整体式的结构没有拼接缝隙,不会出现分体结构常见的松动、错位问题,长期运行的可靠性更高。针对不同的应用场景,只需要调整长杆的长度、基座的直径以及侧接口的角度,就能适配不同的安装空间和检测需求,不需要重新做整体的结构重构,设计复用性很强,能减少系列化产品的设计工作量。

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