CN110438372A - 一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器，通过防爆隔板将电路板和外部隔离，且传感器本身为微电流输出，无需外接安全栅，减小了传感器的空间占用。具体的，防爆隔板包括由改性气凝胶制备得出的气凝胶防爆叠层，以及由导热相变材料制备得出的相变导热叠层。气凝胶防爆叠层通过制备二氧化硅纳米纤维气凝胶，改善了气凝胶的压缩回弹性能，提高其韧性，解决了传统气凝胶遇到高温后脆度增强的问题。相变导热叠层通过制备相变复合材料，提高了热稳定性。通过将静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，使其形成“法拉第笼”，有效进行静电屏蔽，防止静电燃爆周围粉尘。
Description
技术领域
本发明涉及传感器防爆领域，具体涉及一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器。
背景技术
在现代化生产中，各种传感器的应用越来越普遍。测速传感器用于测量相应转轴的转速，以反馈给计算机，用于监控或远程调整运转速度。
在一些特定生产环境下，如有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所，极易因可燃性粉尘在***极限范围内，遇到热源（明火或高温）而发生***。所以，在这些工况下，需要对测速传感器的防爆性能进行优化，防止在转轴测速时因摩擦生热、或产生静电而引发粉尘***。
现有技术中，通常仅仅在本质安全电路和非本质安全电路之间连接安全栅，将供给本质安全电路的电压电流限制在安全范围内，防止局部电流电压过大引发燃爆。然而，在实际工作时，尤其是粉尘类生产的车间内，测速传感器最需要重视的是摩擦静电与隔热隔爆，这两个因素直接决定了周围的粉尘是否会被燃爆。
发明内容
发明目的：提供一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器，解决了现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种防爆材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1、制备网状铝合金箔材，得出包含多个隔室、且形成立体骨架的静电屏蔽层；静电屏蔽层用于将传感器的壳体构成等位体，使其内部电势差为零，同时，多个隔室还能有效抑制火焰传播。
步骤2、制备改性气凝胶，得出贴片状的气凝胶防爆叠层；气凝胶防爆叠层用于隔热、防爆。
步骤3、制备导热相变材料，得出贴片状的相变导热叠层；相变导热叠层用于将热量分散并导出。
步骤4、将所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状，将所述气凝胶防爆叠层和所述相变导热叠层无间隙贴合。
在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为：
步骤1-1、掺料：在3003铝锭中依次加入化学成分质量百分数为0.5%~0.7%的硅Si；0.6%~0.8%的铁Fe；0.05%~0.2%的铜Cu；1.0%~1.5%的锰Mn；0.01%~0.02%的锌Zn；并铸造成合金铝锭胚料；
步骤1-2、铣削：将合金铝锭胚料在铣床上铣削使其表面粗糙度为Ra0.1 ~Ra0.2；
步骤1-3、一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20~24小时；
步骤1-4、轧制：将退火后的胚料首先在热轧机上轧至厚度为6.2~6.6mm，接着在冷轧机上轧至厚度为0.05~0.08mm，形成铝箔片；
步骤1-5、二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2~4小时；
步骤1-6、扩网：将退火后的铝箔片在扩网机上扩网形成蜂窝状的铝合金箔材。
在进一步的实施例中，所述步骤2进一步为：
步骤2-1、一次硅溶胶制备：将磷酸以稳定速率逐滴加入到水和正硅酸四乙酯的混合液中，并连续搅拌4小时，形成1号硅溶胶；其中，磷酸、水、正硅酸四乙酯的摩尔之比为0.01：10：1；
步骤2-2、聚乙烯醇溶液制备：将聚乙烯醇粉末溶解于80℃的去离子水中，并连续搅拌4小时，形成聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的质量分数为12%；
步骤2-3、前躯体溶液制备：将1号硅溶胶和聚乙烯醇溶液以1：1的比例混合并连续搅拌5小时，形成前躯体溶液；
步骤2-4、二氧化硅纤维膜制备：将前躯体溶液在静电纺丝机中进行静电纺丝，制备得出杂化纤维膜，将杂化纤维膜放入70~80℃的烘箱干燥1小时，制备得出纯化纤维膜，即二氧化硅纤维膜；其中，静电纺丝时的环境温度为20±5℃，环境湿度为50±5%；
步骤2-5、分散液制备：以二氧化硅纤维膜为原料，聚丙烯酰胺水溶液为分散剂，经过高速分散制备得出纳米纤维分散液；
步骤2-6、二次硅溶胶制备：将草酸以稳定速率逐滴加入到水、正硅酸四乙酯、乙醇的混合液中，并连续搅拌1小时，形成2号硅溶胶；其中，草酸、水、正硅酸四乙酯、乙醇的摩尔之比为0.01：1：1：10；
步骤2-7、杂化纤维气凝胶制备：将2号硅溶胶和纳米纤维分散液以1：1的比例混合搅拌1小时，并放入速冻箱中快速冷冻成型，形成杂化纤维气凝胶；
步骤2-8、二氧化硅纳米纤维气凝胶制备：将杂化纤维气凝胶放入煅烧炉中煅烧，以200℃恒温煅烧1小时，随后以800℃恒温煅烧2小时，最终制备得出二氧化硅纳米纤维气凝胶；
步骤2-9、压制成型：将二氧化硅纳米纤维气凝胶压制成贴片状、厚度为5mm的气凝胶防爆叠层。
在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为：
步骤3-1、氮化硼溶液制备：将每0.5g的氮化硼和50mL的蒸馏水混合，并置于超声波清洗器中超声清洗6小时，得出剥离后的氮化硼溶液；
步骤3-2、搅拌混合：将氮化硼溶液、硝酸钾、硝酸钠以1：10：10的比例搅拌2小时，使其混合均匀，得出氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液；
步骤3-3、干燥抽真空：将氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液置于80~100℃的真空干燥箱中进行脱水并抽真空；
步骤3-4、升温研磨：将脱水并抽真空后的产物放置在烘箱中，连续升温至120~130℃，保持12小时后取出，研磨均匀后得出相变复合材料；
步骤3-5、压制成型：将压制成贴片状、厚度为5mm的相变导热叠层。
一种测速传感器，其特征在于，所述测速传感器包括所述的防爆材料，所述防爆材料包括：
由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；
由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；
由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；
所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。
在进一步的实施例中，所述测速传感器还包括框架组件、动力传递组件、以及磁敏感应组件。
在进一步的实施例中，所述框架组件包括一端开口、一端闭合、且内部中空的壳体，固定在所述壳体内部的安装基座，以及卡设在所述壳体的开口一侧的轴承安装座；所述动力传递组件包括固定在所述轴承安装座内的至少两个轴承，以及***所述轴承的轴杆；所述磁敏感应组件包括垫设固定在所述安装基座上的电路板，卡设在所述壳体内、且位于所述电路板上部的防爆隔板，固定在所述防爆隔板一侧的霍尔传感器，以及固定在所述轴杆位于壳体内部一端的磁环。
在进一步的实施例中，所述静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，并首尾相连。
有益效果：本发明涉及一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器，通过防爆隔板将电路板和外部隔离，且传感器本身为微电流输出，无需外接安全栅，减小了传感器的空间占用。具体的，防爆隔板包括由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层，以及由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层。气凝胶防爆叠层通过制备二氧化硅纳米纤维气凝胶，改善了气凝胶的压缩回弹性能，提高其韧性，解决了传统气凝胶遇到高温后易变脆、甚至断裂的问题。相变导热叠层通过制备相变复合材料，提高了热稳定性。二氧化硅纳米纤维气凝胶用于吸热，相变导热叠层用于将热量分散并导出。通过将静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，使其形成“法拉第笼”，有效进行静电屏蔽，防止静电燃爆周围粉尘。
附图说明
图1为本发明一种防爆材料的制备方法的制备工序图。
图2为本发明涉及到的静电屏蔽层中网状铝合金箔材的制备工艺图。
图3为本发明涉及到的气凝胶防爆叠层的制备工艺图。
图4为本发明涉及到的相变导热叠层的制备工艺图。
图5为本发明包含上述防爆材料的一种测速传感器的截面图。
图6为一种测速传感器中轴承安装座的截面图。
图7为一种测速传感器中壳体与安装基座的截面图。
图8为一种测速传感器中密封机构的截面图。
图9为本发明中二氧化硅纳米纤维气凝胶的电镜扫描图。
图中各附图标记为：防爆隔板1、轴杆2、螺纹段201、光轴段202、轴承安装座3、第三台阶面301、第四台阶面302、第六台阶面303、第七台阶面304、卡槽305、第五台阶面306、轴承4、壳体5、磁环6、固定螺栓7、安装基座8、第一台阶面801、第二台阶面802、卡扣803、密封机构9、弹簧座901、弹簧902、推环903、第二O型圈904、动环905、静环906、第一O型圈907、信号线接头10、电路板11、霍尔传感器12。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一：
如图1至图8所示，本发明公开了一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器。一种防爆材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1、制备网状铝合金箔材，得出包含多个隔室、且形成立体骨架的静电屏蔽层；
具体的，步骤1又依次包括掺料、铣削、一次退火、轧制、二次退火、扩网这六个工艺方法：
掺料：在3003铝锭中依次加入化学成分质量百分数为0.5%~0.7%的硅Si；0.6%~0.8%的铁Fe；0.05%~0.2%的铜Cu；1.0%~1.5%的锰Mn；0.01%~0.02%的锌Zn；并铸造成合金铝锭胚料；
铣削：将合金铝锭胚料在铣床上铣削使其表面粗糙度为Ra0.1~Ra0.2；
一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20小时；
轧制：将退火后的胚料首先在热轧机上轧至厚度为6.2~6.6mm，接着在冷轧机上轧至厚度为0.05~0.08mm，形成铝箔片；
二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2小时；
扩网：将退火后的铝箔片在扩网机上扩网形成蜂窝状的铝合金箔材。
其中，铣削加工采用C6020-700多功能一体机床，轧制加工中热轧采用500型三辊热轧机，冷轧采用400mm四重不可逆轧机，退火炉采用箱式退火炉。
步骤2、制备改性气凝胶，得出贴片状的气凝胶防爆叠层；具体的，步骤2又依次包括一次硅溶胶制备、聚乙烯醇溶液制备、前躯体溶液制备、二氧化硅纤维膜制备、分散液制备、二次硅溶胶制备、杂化纤维气凝胶制备、二氧化硅纳米纤维气凝胶制备、压制成型这九个工艺方法：
一次硅溶胶制备：将磷酸以稳定速率逐滴加入到水和正硅酸四乙酯的混合液中，并连续搅拌4小时，形成1号硅溶胶；其中，磷酸、水、正硅酸四乙酯的摩尔之比为0.01：10：1；
聚乙烯醇溶液制备：将聚乙烯醇粉末溶解于80℃的去离子水中，并连续搅拌4小时，形成聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的质量分数为12%；
前躯体溶液制备：将1号硅溶胶和聚乙烯醇溶液以1：1的比例混合并连续搅拌5小时，形成前躯体溶液；
二氧化硅纤维膜制备：将前躯体溶液在静电纺丝机中进行静电纺丝，制备得出杂化纤维膜，将杂化纤维膜放入70~80℃的烘箱干燥1小时，制备得出纯化纤维膜，即二氧化硅纤维膜；其中，静电纺丝时的环境温度为20±5℃，环境湿度为50±5%；
分散液制备：以二氧化硅纤维膜为原料，聚丙烯酰胺水溶液为分散剂，经过高速分散制备得出纳米纤维分散液；
二次硅溶胶制备：将草酸以稳定速率逐滴加入到水、正硅酸四乙酯、乙醇的混合液中，并连续搅拌1小时，形成2号硅溶胶；其中，草酸、水、正硅酸四乙酯、乙醇的摩尔之比为0.01：1：1：10；
杂化纤维气凝胶制备：将2号硅溶胶和纳米纤维分散液以1：1的比例混合搅拌1小时，并放入速冻箱中快速冷冻成型，形成杂化纤维气凝胶；
二氧化硅纳米纤维气凝胶制备：将杂化纤维气凝胶放入煅烧炉中煅烧，以200℃恒温煅烧1小时，随后以800℃恒温煅烧2小时，最终制备得出二氧化硅纳米纤维气凝胶；
压制成型：将二氧化硅纳米纤维气凝胶压制成贴片状、厚度为5mm的气凝胶防爆叠层。
步骤3、制备导热相变材料，得出贴片状的相变导热叠层；具体的，步骤3又依次包括氮化硼溶液制备、搅拌混合、干燥抽真空、升温研磨、压制成型这五个工艺方法：
氮化硼溶液制备：将每0.5g的氮化硼和50mL的蒸馏水混合，并置于超声波清洗器中超声清洗6小时，得出剥离后的氮化硼溶液；
搅拌混合：将氮化硼溶液、硝酸钾、硝酸钠以1：10：10的比例搅拌2小时，使其混合均匀，得出氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液；
干燥抽真空：将氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液置于80~100℃的真空干燥箱中进行脱水并抽真空；
升温研磨：将脱水并抽真空后的产物放置在烘箱中，连续升温至120~130℃，保持12小时后取出，研磨均匀后得出相变复合材料；
压制成型：将压制成贴片状、厚度为5mm的相变导热叠层。
步骤4、将所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状，将所述气凝胶防爆叠层和所述相变导热叠层无间隙贴合。
实施例二：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火3小时。
实施例三：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火4小时。
实施例四：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火22小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2小时。
实施例五：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火22小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火3小时。
实施例六：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火22小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火4小时。
实施例七：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火24小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2小时。
实施例八：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火24小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火3小时。
实施例九：
在实施例一的基础之上，仅改变一次退火和二次退火的时间，其它工艺方法、步骤、配比均不变。具体的，一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火24小时；二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火4小时。
对上述实施例一至实施例九中得出的铝合金箔材进行延展性测试，实验表格如
下：
| 项目(实施例) | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 七 | 八 | 九 |
| 一次退火/h | 20 | 20 | 20 | 22 | 22 | 22 | 24 | 24 | 24 |
| 二次退火/h | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 |
| 延展率/% | 23.8 | 24.2 | 26.6 | 24.4 | 25.8 | 27.2 | 22.1 | 21.8 | 20.6 |
表1 铝合金箔材延展性测试表
从表1中我们不难得出结论：随着一次退火时间和二次退火时间的逐渐增加，铝合金箔材的延展率逐渐增加，到达一定数值后又迅速下降。当一次退火时间为22小时，二次退火时间为4小时，此时延展率达到峰值27.2%。故优选出实施例六为优选项。
一种测速传感器，其特征在于，所述测速传感器包括所述的防爆材料，所述防爆材料包括：由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。
更为具体的，一种测速传感器包括壳体5、安装基座8、轴承安装座3、轴承4、轴杆2、电路板11、防爆隔板1、霍尔传感器12、磁环6、密封机构9。其中，所述壳体5、安装基座8、轴承安装座3组合构成本发明的框架组件；所述轴承4、轴杆2组合构成本发明的动力传递组件；所述电路板11、防爆隔板1、霍尔传感器12、磁环6组合构成本发明的磁敏感应组件；所述密封机构9构成本发明的气密组件。具体的，所述壳体5的一端开口、一端闭合、且内部中空，所述安装基座8固定在所述壳体5内部，所述轴承安装座3卡设在所述壳体5的开口一侧，所述轴承4固定在所述轴承安装座3内，所述轴杆2***所述轴承4内，所述轴杆2由壳体5外部延伸至壳体5内部，所述电路板11垫设固定在所述安装基座8上，所述防爆隔板1卡设在所述壳体5内、且位于所述电路板11的上部，所述霍尔传感器12固定在所述防爆隔板1的一侧，所述磁环6固定在所述轴杆2位于壳体5内部的一端，所述密封机构9设置在所述轴承安装座3与壳体5的内壁处。
更为具体的，所述安装基座8的截面呈凹形，包括第一台阶面801和第二台阶面802，所述电路板11的四角通过多个螺柱垫设在所述第一台阶面801上。第一台阶面801用于为电路板11提供安装空间，鉴于电路板11上存在元器件，故在第一台阶面801上旋紧有多个螺柱，由螺柱将电路板11垫高，以腾出相应的空间，同时也为电路板11的被动散热提供辅助。第二台阶面802为轴承安装座3提供限位支撑作用。所述轴承安装座3的外径与所述壳体5的外径相等，所述轴承安装座3包括多段台阶面，分别为第三台阶面301、第四台阶面302、第五台阶面306、第六台阶面303、以及第七台阶面304，所述第三台阶面301与所述电路板11的边缘接触并压紧，所述防爆隔板1垫设并固定在所述第四台阶面302上，所述第五台阶面306与所述安装基座8的第二台阶面802接触并压紧，所述轴承4分别设置在所述第六台阶面303和第七台阶面304处，所述轴承4与所述第六台阶面303和第七台阶面304过盈配合安装。第三台阶面301用于将电路板11压在螺柱上；第四台阶面302用于为防爆隔板1提供安装基面；第五台阶面306用于与安装基座8贴合压紧；第六台阶面303和第七台阶面304为轴承4提供安装空间。当轴承安装座3扣接在壳体5上后，各个台阶面皆相互配合。防爆隔板1用于隔离磁环6和电路板11，防止磁环6的磁性对电路板11上的元器件产生影响。所述轴杆2包括螺纹段201和光轴段202，所述螺纹段201位于所述壳体5外部，所述光轴段202位于所述轴承安装座3内部、且与所述轴承4之间过渡配合；所述螺纹段201和光轴段202之间设有退刀槽，所述光轴段202的末端设有螺纹孔，所述磁环6通过固定螺栓7锁紧在所述光轴段202的末端。螺纹段201用于外接需测速的转轴，光轴段202用于与轴承4配合，在外部需测速的转轴与轴杆2连接完毕后，转轴的转速由轴杆2同步传递至磁环6。所述壳体5的一侧安装有信号线接头10，所述信号线接头10的一端与所述电路板11的预定位置处连接有线缆。信号线接头10用于将电路板11处理后的信号传递至壳体5外部，信号线接头10的一端通过外接的延长线延长至实际所需位置。所述信号线接头10的截面呈工字形，一端位于所述壳体5内、一端位于所述壳体5外；所述信号线接头10的轴向与所述轴杆2的轴向呈30°夹角。信号线接头10与轴杆2呈预定角度设置，能够避免在实际安装时对线缆产生弯折，影响信号传输质量，而30度夹角能够有效将线缆从壳体5的侧边引导出来。所述轴承4包括深沟球轴承4。深沟球轴承4用于为轴杆2提供顺滑的转动，能够承受径向负荷或径向和轴向同时作用的联合负荷。所述密封机构9包括弹簧902座901，设置在所述弹簧902座901一侧的推环903，贴合设置在所述推环903一侧的动环905，贴合设置在所述动环905一侧的静环906，一端垫设在所述弹簧902座901上、另一端与所述推环903接触的弹簧902，设置在所述静环906与壳体5之间的第一O型圈907，以及设置在所述动环905与推环903之间的第二O型圈904。该密封机构9依靠弹簧902和密封介质的压力随轴旋转的动环905和不随轴旋转的静环906的接触端而上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，确保在实际使用过程保持气密性。所述轴承安装座3的外壁处圆周设有卡槽305，所述壳体5的内壁处圆周设有与所述卡槽305匹配的卡扣803。在安装时，壳体5的卡扣803咬合住轴承安装座3的卡槽305，卡扣803卡槽305咬合后，轴承安装座3和壳体5在轴杆2的轴线方向完全锁住，在沿轴线的转动方向存在自由度，可自由转动。所述壳体5的材料为3003铝合金。3000系列铝合金的强度满足该传感器的使用环境，铝合金用于屏蔽磁环6的磁场，防止磁环6对外部设备造成影响。
在实际工作时，将轴杆2的螺纹段201通过相应的锁紧装置与被测的转轴连接起来，从而将转轴的动力同步至轴杆2，此时轴杆2转动，由于轴杆2的一端安装有磁环6，故此时磁环6也与转轴动力同步。通过在防爆隔板1的一侧安装霍尔传感器12，当磁环6通过霍尔传感器12时，霍尔传感器12会产生一个相应的脉冲，计算出两个连续脉冲的间隔时间，就可以计算出被测转速。具体的，当磁环6接近霍尔传感器12时，霍尔传感器12输出高电平，远离时则输出低电平。如此一来，轴杆2每转动一周，磁环6便与之同步转动一周，霍尔传感器12便输出一个包含低电平和高电平的脉冲，一个同时包含低电平和高电平的脉冲则为一个周期脉冲信号，通过电路板11上的单片机计算低电平和高电平的脉冲的间隔时间，则可计算出被测转轴的转速，测量传感器输出的脉冲信号的频率再乘以60就是转速。在对本发明拆装时，不需要螺丝固定，仅需将轴承安装座3和壳体5的位置对正后相互挤压，此时壳体5的卡扣803咬合住轴承安装座3的卡槽305，卡扣803卡槽305咬合后，轴承安装座3和壳体5在轴杆2的轴线方向完全锁住，在沿轴线的转动方向存在自由度，可自由转动。在完全卡合的状态下，第三台阶面301与电路板11的边缘接触并压紧，防爆隔板1垫设并固定在第四台阶面302上，第五台阶面306与安装基座8的第二台阶面802接触并压紧，轴承4分别设置在第六台阶面303和第七台阶面304处，轴承4与第六台阶面303和第七台阶面304过盈配合安装。第三台阶面301用于将电路板11压在螺柱上；第四台阶面302用于为防爆隔板1提供安装基面；第五台阶面306用于与安装基座8贴合压紧；第六台阶面303和第七台阶面304为轴承4提供安装空间。当轴承安装座3扣接在壳体5上后，各个台阶面皆相互配合。在卡扣803和卡槽305咬合后，密封机构9起到密封作用，该密封机构9依靠弹簧902和密封介质的压力随轴旋转的动环905和不随轴旋转的静环906的接触端而上产生适当的压紧力，使这两个接触端面紧密贴合，确保在实际使用过程保持气密性。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。
Claims (8)
1.一种防爆材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1、制备网状铝合金箔材，得出包含多个隔室、且形成立体骨架的静电屏蔽层；
步骤2、制备改性气凝胶，得出贴片状的气凝胶防爆叠层；
步骤3、制备导热相变材料，得出贴片状的相变导热叠层；
步骤4、将所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状，将所述气凝胶防爆叠层和所述相变导热叠层无间隙贴合。
2.根据权利要求1所述的一种防爆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1进一步为：
步骤1-1、掺料：在3003铝锭中依次加入化学成分质量百分数为0.5%~0.7%的硅Si；0.6%~0.8%的铁Fe；0.05%~0.2%的铜Cu；1.0%~1.5%的锰Mn；0.01%~0.02%的锌Zn；并铸造成合金铝锭胚料；
步骤1-2、铣削：将合金铝锭胚料在铣床上铣削使其表面粗糙度为Ra0.1 ~Ra0.2；
步骤1-3、一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20~24小时；
步骤1-4、轧制：将退火后的胚料首先在热轧机上轧至厚度为6.2~6.6mm，接着在冷轧机上轧至厚度为0.05~0.08mm，形成铝箔片；
步骤1-5、二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2~4小时；
步骤1-6、扩网：将退火后的铝箔片在扩网机上扩网形成蜂窝状的铝合金箔材。
3.根据权利要求1所述的一种防爆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2进一步为：
步骤2-1、一次硅溶胶制备：将磷酸以稳定速率逐滴加入到水和正硅酸四乙酯的混合液中，并连续搅拌4小时，形成1号硅溶胶；其中，磷酸、水、正硅酸四乙酯的摩尔之比为0.01：10：1；
步骤2-2、聚乙烯醇溶液制备：将聚乙烯醇粉末溶解于80℃的去离子水中，并连续搅拌4小时，形成聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的质量分数为12%；
步骤2-3、前躯体溶液制备：将1号硅溶胶和聚乙烯醇溶液以1：1的比例混合并连续搅拌5小时，形成前躯体溶液；
步骤2-4、二氧化硅纤维膜制备：将前躯体溶液在静电纺丝机中进行静电纺丝，制备得出杂化纤维膜，将杂化纤维膜放入70~80℃的烘箱干燥1小时，制备得出纯化纤维膜，即二氧化硅纤维膜；其中，静电纺丝时的环境温度为20±5℃，环境湿度为50±5%；
步骤2-5、分散液制备：以二氧化硅纤维膜为原料，聚丙烯酰胺水溶液为分散剂，经过高速分散制备得出纳米纤维分散液；
步骤2-6、二次硅溶胶制备：将草酸以稳定速率逐滴加入到水、正硅酸四乙酯、乙醇的混合液中，并连续搅拌1小时，形成2号硅溶胶；其中，草酸、水、正硅酸四乙酯、乙醇的摩尔之比为0.01：1：1：10；
步骤2-7、杂化纤维气凝胶制备：将2号硅溶胶和纳米纤维分散液以1：1的比例混合搅拌1小时，并放入速冻箱中快速冷冻成型，形成杂化纤维气凝胶；
步骤2-8、二氧化硅纳米纤维气凝胶制备：将杂化纤维气凝胶放入煅烧炉中煅烧，以200℃恒温煅烧1小时，随后以800℃恒温煅烧2小时，最终制备得出二氧化硅纳米纤维气凝胶；
步骤2-9、压制成型：将二氧化硅纳米纤维气凝胶压制成贴片状、厚度为5mm的气凝胶防爆叠层。
4.根据权利要求1所述的一种防爆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3进一步为：
步骤3-1、氮化硼溶液制备：将每0.5g的氮化硼和50mL的蒸馏水混合，并置于超声波清洗器中超声清洗6小时，得出剥离后的氮化硼溶液；
步骤3-2、搅拌混合：将氮化硼溶液、硝酸钾、硝酸钠以1：10：10的比例搅拌2小时，使其混合均匀，得出氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液；
步骤3-3、干燥抽真空：将氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液置于80~100℃的真空干燥箱中进行脱水并抽真空；
步骤3-4、升温研磨：将脱水并抽真空后的产物放置在烘箱中，连续升温至120~130℃，保持12小时后取出，研磨均匀后得出相变复合材料；
步骤3-5、压制成型：将压制成贴片状、厚度为5mm的相变导热叠层。
5.一种测速传感器，其特征在于，所述测速传感器包括如权利要求1所述的防爆材料，所述防爆材料包括：
由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；
由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；
由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；
所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。
6.根据权利要求5所述的一种测速传感器，其特征在于：所述测速传感器还包括框架组件、动力传递组件、以及磁敏感应组件。
7.根据权利要求6所述的一种测速传感器，其特征在于：所述框架组件包括一端开口、一端闭合、且内部中空的壳体，固定在所述壳体内部的安装基座，以及卡设在所述壳体的开口一侧的轴承安装座；所述动力传递组件包括固定在所述轴承安装座内的至少两个轴承，以及***所述轴承的轴杆；所述磁敏感应组件包括垫设固定在所述安装基座上的电路板，卡设在所述壳体内、且位于所述电路板上部的防爆隔板，固定在所述防爆隔板一侧的霍尔传感器，以及固定在所述轴杆位于壳体内部一端的磁环。
8.根据权利要求7所述的一种测速传感器，其特征在于：所述静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，并首尾相连。
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