磁致伸縮位移傳感器的一個常見應用是為閥門執(zhí)行器提供液壓缸位置反饋。位置傳感器安裝在氣缸的后端。傳感元件置于一個通過槍鉆在活塞和活塞桿上鉆出的腔體內(nèi)，該腔體貫穿機械行程的整個長度。然后，一個磁環(huán)被用作位置標記，嵌入活塞表面，并用螺絲或卡環(huán)固定。當博爾森(BRSEN)開始設(shè)計一款這樣的產(chǎn)品——其磁致伸縮位移傳感器時，有一些需要應對的挑戰(zhàn)。

磁致伸縮位移液壓缸控制閥門的位置

帶有磁致伸縮位移的液壓缸控制閥門的位置，以調(diào)節(jié)進入高爐煉鐵的助燃空氣流量。

為了適應這些工廠惡劣的運行條件，氣缸位移傳感器必須能夠承受高溫，并持續(xù)可靠地運行。由于許多設(shè)備安裝在戶外，會經(jīng)受不同季節(jié)的天氣狀況，所以它們還必須具備良好的密封性能，以防止在各種溫度和濕度條件下液體滲入。

BRSEN磁致伸縮位移傳感器

在產(chǎn)品設(shè)計階段，博爾森設(shè)計團隊采用了一種名為高加速壽命測試(HALT，HighlyAcceleratedLifeTest)的破壞性測試方案。該測試讓傳感器在經(jīng)歷從極冷到極熱的快速溫度變化的同時，承受強烈的機械沖擊和振動。測試條件的嚴酷程度會不斷增加，直至傳感器出現(xiàn)故障。然后對故障進行分析，確定根本原因。接下來，在下一次設(shè)計迭代中針對這種故障模式進行改進，目標是消除該故障模式，或者強化產(chǎn)品，使其在更嚴酷的應力水平下也能提高存活率。

燃燒空氣閥上液壓缸和磁致伸縮位移傳感器的布置

液壓缸驅(qū)動擋板和閥門的操作在任何旨在產(chǎn)生大量熱能的燃燒過程中，效率和溫度控制取決于在不同需求條件下所消耗的進氣和燃料的量及比例。廢氣或“煙道氣”也必須得到妥善處理，這取決于它們是需要被分流到另一個工藝過程，還是在排放到大氣之前先被送往廢氣洗滌器。例如，在鋼鐵生產(chǎn)和傳統(tǒng)的發(fā)電廠中，助燃空氣進氣擋板和天然氣閥門由液壓缸執(zhí)行器控制。為了調(diào)節(jié)擋板或閥門的位置，必須通過一個傳感器來監(jiān)測氣缸的位置，該傳感器會向過程控制系統(tǒng)提供反饋信號。磁致伸縮位移傳感器安裝在液壓缸執(zhí)行器中，在那里它們可以檢測安裝在氣缸活塞表面的目標磁體的位置。

磁致伸縮位移傳感器首先是一種測量設(shè)備。它必須在各種不利的運行條件下提供準確且穩(wěn)定的位置信號。制造出一款在實驗室中表現(xiàn)良好的測量傳感器是一回事，但要開發(fā)出一款既準確又在物理結(jié)構(gòu)上足夠堅固，能夠承受惡劣工業(yè)條件的傳感器，則需要進行深入的研發(fā)并掌握相關(guān)技術(shù)。

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審核編輯 黃宇