GB/T38348-2019
多极磁性橡胶编码器
Multipolemagneticrubberencoders
- 中国标准分类号（CCS）G47
- 国际标准分类号（ICS）83.140.99
- 实施日期2020-11-01
- 文件格式PDF
- 文本页数16页
- 文件大小1.16M
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多极磁性橡胶编码器
国家标准 GB/T38348一2019 多极磁性橡胶编码器 enc0derS ultipolemagnetierubber 2019-12-31发布 2020-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38348一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由石油和化学工业联合会提出
本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会(SAC/TC35)归口
本标准起草单位:青岛昌誉密封有限公司,浙江哈楠业汽车配件有限公司,安徽库伯密封技术有限 公司,浙江众腾汽车密封件有限公司浙江新昌振新密封件有限公司、青岛科技大学,杭州沃冠汽车零部 件有限公司
本标准主要起草人:杜胜、王永刚、陈刚、田友峰、石伟宇、陈旭明、刘莉、申国栋
GB/38348一2019 多极磁性橡胶编码器 范围 本标准规定了多极磁性橡胶编码器(以下简称橡胶编码器)的术语和定义,分类与标记、结构,技术 要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存
本标准适用于汽车制动系统用多极磁性橡胶编码器
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T529硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样 脆化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第1部分;那氏硬度计法(那尔硬度 GB/T531.l GB/T1690硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL.)检索的逐批检验抽样 计划 GB/T3217永磁(硬磁)材料磁性试验方法 GB/T3280不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T3512硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T3672.1一2002橡胶制品的公差第1部分:尺寸公差 5213冷轧低碳钢板及钢带 7762硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验 GB/T101252012人造气氛腐蚀试验盐雾试验 GB/T13237优质碳素结构钢冷轧钢板及钢带 GB/T24270永磁材料磁性能温度系数测量方法 GB/T29611生橡胶玻璃化转变温度的测定差示扫描量热法(DsC 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 磁性橡胶magnetierubber 带磁性的橡胶材料
3.2 磁性编码器mgnetieeneoder 应用霍尔效应的编码器
3.3 rnher 多极磁性橡胶编码器multipolemagnetie enc0der 拥有多个磁极的以磁性橡胶作为永磁体的磁性编码器
GB/T38348一2019 3.4 磁极magnetiepole 磁体上磁性最强的部分,分为N极、S极
3.5 磁极对mugneticpolepairs 相邻的一对N极和s极
3.6 numberofr 磁极对数 mugmetie polepairs 磁极对的数量
3.7 占空比dutyeycle 在一个理想的脉冲周期正弦波序列中,正/负脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值
3.8 磁间隙mmagnetics gap 传感器的芯片与橡胶编码器磁极表面间的距离
如图1中“l”所示
说明: -传感器芯片; 传感器外壳 -磁性橡胶 磁间隙示意图 3.9 netic pwle width 磁极宽度mugm 读数半径下单个磁极的弦长
如图2所示
GB/38348一2019 说明 -磁极宽度; Lp 1 磁极面宽; RL 读数半径 图2磁极宽度示意图 分类与标记 4.1分类 橡胶编码器按充磁方式分为两类 轴向充磁;充磁方向与轴平行,用ZX表示; 径向充磁;充磁方向与轴垂直,用JX表示
4.2标记 4.2.1标记方法 橡胶编码器用下列方法进行标记 产品名称类别-装配尺寸-最大外径-产品总高度-磁极对数-本标准号 4.2.2标记示例 示例1 轴向充磁、装配尺寸为430mm最大外径为60mm,产品总高度为5mm,磁极对数为43对的橡胶编码器标记为 橡胶编码器ZX-30-60-5-43-GB/T383482019 示例2: 径向充磁、装配尺寸为30mm,最大外径为60mm、产品总高度为5mm、磁极对数为43对的橡胶编码器标记为; 橡胶编码器JX-30-60-5-43-GB/T38348一2019 5 结构 橡胶编码器由磁性橡胶和金属骨架组成,结构示意如图3所示
GB/T38348一2019 轴向充磁 径向充磁 b 说明: -磁性橡胶 -金属骨架; -产品功能面
图3橡胶编码器结构示意图 技术要求 6 6.1外观质量 在自然光下,产品功能面(见图3)应无目视可见气泡,裂纹、缺胶,划痕等影响使用性能的缺陷
金 属骨架的外观应无目视可见毛刺、裂纹、拉伤,凹坑
6.2尺寸及公差 产品的尺寸及公差应符合GB/T3672.12002中M2等级的要求,如有特殊要求可由供需双方协 商确定
金属骨架的尺寸及公差应符合产品图纸规定
6.3材料性能 6.3.1磁性橡胶 磁性橡胶物理性能及相应的试验方法应符合表1的规定
GB/38348一2019 表1磁性橡胶物理性能要求 序号 项目 指标 适用试验章条编号 硬度(邵尔A)/度 7595 7.2.1 7.2.2 拉伸强度/MPa 20 7.2.3 撕裂强度/(kN/m) 硬度变化邵尔A/度 0十10 热空气老化 7.2. 100C×168h 拉伸强度变化率/% -30+50 硬度变化邵尔A/度 -10+5 耐IRM901油 7.2.5 [[100x168士2) 体积变化率/% -5十10 耐臭氧老化[(50士5)x10-"x(40士2)C×72h,伸长率0%们 无龟裂 7.2.6 " 15 7.2.7 玻璃化转变温度！" 剩磁量Br/mT 150 磁矫顽力HeB/kA/m -120 磁性能 7.2.8 [[(23士2)c 内禀矫顽力H/kA/m) -240 习 -3 磁通强度变化(一60kA/m)B/% 剩磁量Br/mT 80 磁性能 7.2.9 [[(120士5)C] -0.2 剩磁温度系数aw/(%/C 注:如有特殊要求由供需双方协商确定 6.3.2金属骨架 金属骨架的物理性能应符合GB/T3280,GB/T5213或GB/T13237要求,如有特殊要求可由供需 双方协商确定 6.4橡胶编码器性能 橡胶编码器性能及相应的试验方法应符合表2的规定
表2橡胶编码器性能要求 指标 序号 项目 磁极宽度 /mm 适用试验章条编号 l.5一2 2 单极偏差/% -33 十2 最大累积偏差/% 7.4.1 占空比/% 50士5 50士5 16 磁感应强度/mT 粘接状态 90%附胶面积 90%附胶面积 7.4.5
GB/T38348一2019 表2(续 指标 序号 项目 磁极宽度/mm 适用试验章条编号 1.5~2 单极偏差/% 十3 +2 最大累积偏差/% 50士5 7.4.2 占空比/% 耐高低温 50士5 16 磁感应强度/mT 粘接状态 90%附胶面积 90%附胶面积 -3十3 -2十2 单极偏差/% 最大累积偏差/% 耐化学介质 占空比/% 50士5 50士5 7,4.3 磁感应强度/mT 16 粘接状态 00%附胶面积 0%附胶面积 -2十2 单极偏差/% -3十3 最大累积偏差/% 耐腐蚀 中性盐雾试验 占空比/% 50士5 50士5 7.4.4 NsS,240h 16 磁感应强度/mT 粘接状态 90%附胶面积 90%附胶面积 注，以上为磁间隙为1m时的橡胶编码器性能要求,如有特殊要求,由供需双方协商确定
试验方法 7.1尺寸及公差 用满足精度要求的量具进行检测
7.2磁性橡胶物理性能 7.2.1硬度的测定按GB/T531.1的规定进行
7.2.2拉伸强度的测定按GB/T528的规定进行,采用2型哑铃状试样
7.2.3撕裂强度的测定按GB/T529的规定进行,采用直角形无割口试样 7.24热空气老化性能的测定按GB/T3312的规定进行
725 耐IRM901油性能的测定按GB/T1690的规定进行
7.2.8耐臭氧老化的测定拨GBT772的规定进行,采用窄试样,方法A 727 玻璃化转变温度的测定按GB/T29611的规定进行 7.2.8磁性能(23士2)C的测定按GB/T3217的规定进行
7.2.9磁性能(120士5)的测定按GB/T24270的规定进行
7.3金属骨架性能 物理性能的测定按GB/T3280,GB/T5213或GB/T13237的规定进行
GB/38348一2019 7.4橡胶编码器性能 7.4.1单极偏差、最大累积偏差、占空比、磁感应强度的测定按附录A的规定进行
7.4.2耐高低温性能的测定按附录B的规定进行
7.4.3耐化学介质按附录C的规定进行
7.4,4耐腐蚀性能的测定按GB/T10125一2012的规定进行,pH值按GB/T10125一2012中3.2.2的 规定进行调整,采用中性盐雾试验Nss
7.4.5粘接状态按附录D的规定进行
检验规则 8.1组批与抽样 磁性橡胶;采用相同原材料、相同配方、相同工艺生产的不多于300kg混炼胶为一批,抽取足够试 样进行物理性能试验
金属骨架;以同一生产订单为一批,按GB/T2828.1一2012中的特殊检验水平S-2进行抽样
橡胶编码器;以同一生产订单同一规格且不超过5000件为一批,按GB/T2828.1一2012中的特殊 检验水平s2进行抽样
8.2检验分类 8.2.1 出厂检验 8.2.1.1 磁性橡胶 表1中第1项第3项按批进行检验
8.2.1.2金属骨架 外观及物理性能按GB/T2828.1一2012中的特殊检验水平S-2,可接收质量限(AQL.)为4进行抽 样检验
8.2.1.3橡胶编码器 外观及表2中第1项一第4项应逐件进行检验,粘接状态及尺寸按GB/T2828.1一2012中的特殊 检验水平S-2,可接收质量限(AQL)为4进行抽样检验
8.2.2型式检验 本标准所列全部技术要求为型式检验项目
在下列情形之一时,应进行型式检验: 新产品或者老产品转产的试制定型鉴定 a 正式生产后,如结构、材料,工艺有较大改变,可能影响产品性能时; b 正常生产时,每年进行一次检验 c 产品连续停产超过半年后,恢复生产时; d 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 e 异地生产时
8.2.3周期检验 表1中第4项第9项每半年检验一次
GB/T38348一2019 8.3判定规则 8.3.1外观质量、尺寸、磁性橡胶物理性能、金属骨架物理性能、橡胶编码器性能全部符合技术要求,则 为合格品
8.3.2磁性橡胶检验结果如有一项不合格,则取双倍试样对不合格项进行复检
若仍不合格,则该批 磁性橡胶不合格
8.3.3金属骨架检验结果如有一项不合格,则取双倍试样对不合格项进行复检
若仍不合格,则该批 金属骨架不合格
8.3.4橡胶编码器检验结果如有一项不合格,则取双倍试样对不合格项进行复检
若仍不合格,则该 批橡胶编码器不合格
标志、包装、运输和贮存 9.1每个橡胶编码器都应有标志,其内容包括;产品标记、生产厂名或标识
标志应清晰地印在产品的 非功能面也可根据客户的特殊要求进行标志
橡胶编码器应用薄膜密封包装,外包装用纸箱或木箱包装包装箱内应附有产品检验合格证,内容 9.2 包括;生产厂名、产品名称、数量、生产日期 9.3包装箱设计应易于使用叉车搬运,并在包装箱上注明生产厂名、产品名称、数量、批次等内容,每个 包装箱应标有“远离磁场”防护标签 g.4橡胶编码器在运输过程中应避免阳光直接暴晒,雨淋、雪浸,并保持清洁,应远离磁盘、磁卡,计算 机显示器、电子仪器等对磁场敏感的物体,不应与影响产品质量的物体直接或间接接触
9.5橡胶编码器应贮存在干燥、通风,避光的环境中,贮存环境温度应在40以下,相对湿度应小于 80%;不应与酸,贼、有机溶剂,带磁性物质等接触,距热源1m以上且不应与地面直接接触
9.6自生产之日起,产品的贮存期不应超过两年,在贮存期内,产品性能应符合本标准规定
GB/38348一2019 录 附 A 规范性附录 橡胶编码器单极偏差、累积偏差、占空比及磁感应强度试验方法 A.1总则 本方法适用于对橡胶编码器单极偏差、累积偏差、占空比及磁感应强度的检测
A.2试验设备 利用霍尔效应原理制成的测量仪,如高斯计或者带有霍尔芯片的磁性分析仪
A.3试验原理及方法 橡胶编码器作为信号源,具有产生信号的作用
在橡胶编码器的表面沿圆周方向均匀分布着多对 N、S磁极对,当橡胶编码器做旋转运动时.位于其上方的霍尔芯片读取橡胶编码器上的N、S磁极对,每 个磁极对对应输出一个正弦波形的电信号
设橡胶编码器的磁极对数为n,其旋转一周,相应会有 "个正弦波形信号输出;通过对感应到的正弦波形信号进行分析,即可对橡胶编码器的性能进行评价
如图A.1所示
图A.1产品磁极分布及磁性能检测示意图 设n个正弦波中每个正弦波的占有时间为T,则习T=T,即整个波形的时长为T
如图A.2 所示
GB/T38348一2019 说明: 每个正弦波中的半波占有时间,单位为秒(s) T -每个正弦波的占有时间,单位为秒(s) ！ "个正弦波的总时长,单位为秒(s) n 图A.2传感器接收感应波形图 A.4结果计算 A.4.1单极偏差 橡胶编码器单极偏差按式A.l)进行计算 (A.1 S，=(T，一T)/T×100% 最大单极偏差s- Swe 式中 S 橡胶编码器单极偏差,%; 每个正弦波的占有时间,单位为秒(s); T 橡胶编码器旋转一周所用的时间丁除以橡胶编码器的磁极对数n,即;T=T/n,单位为 A 秒(s)
A.4.2累积偏差 橡胶编码器累积偏差按式(A.2)进行计算 D=S D=D十S D=D十S3 D，=D-1十S (A.2 最大累积偏差D=D Dmm 式中 橡胶编码器累积偏差,% D S 橡胶编码器单极偏差,%
A.4.3占空比 橡胶编码器占空比按式(A.3)进行计算 (A.3 DC，=ti/T×100% 10
GB/38348一2019 最大占空比DC=DC 式中: DC 橡胶编码器占空比,% -每个正弦波中的半波占有时间,单位为秒(s); 橡胶编码器旋转一周所用的时间T除以橡胶编码器的磁极对数n,即:T=T/n,单位 Iax 为秒(s)
A.4.4磁感应强度 磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯 拉(T)
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表 示,磁感应强度越大表示磁感应越强,磁感应强度越小,表示磁感应越弱
橡胶编码器的磁感应强度是根据霍尔效应测量的,霍尔探头在磁场中因霍尔效应而产生霍尔电压 m,测出雀催尔电压V根据霍尔电压公式Vvn-kl.B(其中Kn为截尔元件灵敏度，I,为工作电流》” 可确定磁感应强度B的大小
橡胶编码器磁感应强度按式(A.4)进行计算 B=V/(Kls A.4 式中: 磁感应强度,单位为毫特斯拉(mT) B 霍尔电压,单位为毫伏(mV); V 霍尔元件灵敏度,单位为毫伏每毫安毫特斯拉[mV/mAmT] K 工作电流,单位为毫安(mA
Is 11
GB/T38348一2019 录 附 B 规范性附录) 橡胶编码器耐高低温试验方法 B.1总则 本试验方法是把装配后的橡胶编码器放在一40C+135C的温度范围内进行试验,评价其磁性 能参数的稳定性及产品的粘接状态
B.2试验设备、试剂 B.2.1试验设备 所需试验设备包括: /min5"C/min; 高温老化箱:0C200C,精度士1C,升温速率:3C/" a 低温试验箱;一70C0,精度士1 b 平口钳
B.2.2试验试剂 试验所用试剂为冰水 B.2.3试验夹具 装配工装:按照橡胶编码器实际应用中的装配情况对产品进行装配
B.3试验准备 B.3.1选取6件样品,进行编号1井6井,对其外观、尺寸进行确认,并记录结果
B.3.2将橡胶编码器与装配工装进行装配,对装配后的产品进行磁性能检测记录
注:在试验前对磁性能检测的基准轴进行保护,保护装配件在试验过程中不生锈,试验前后用统一检测基准
B.3.3准备足够数量的冰
B.4 试验程序 试验按以下程序进行: a 将试样1#井6井放在一个干净的钢盘中,放人一40C的低温试验箱中恒温30 min ,戴防烫手 套立即取出试样,并在1min以内将试样放人135C老化箱中恒温30min; b 重复程序a),共计120个循环; 取出试样,在标准实验室环境下停放16h后对试样进行清洗,检测试样的磁性能,并记录 c d 检查试样的粘接状态
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GB/38348一2019 C 录 附 规范性附录) 橡胶编码器耐化学介质试验方法 总则 本试验方法是在装配后的橡胶编码器表面擦拭不同的化学介质进行试验,评价其磁性能参数的稳 定性及产品的粘接状态
试验设备、试剂 C.2.1 试验设备 所需试验设备包括 高温老化箱;0C一200C,精度士1C; a b)平口钳
C.2.2试验试剂 试验试剂包括;D0T4制动液,5w-30发动机油,B类洗涤剂、去离子水、2井锂基润滑脂
C.2.3试验工具 试验工具包括:装配工装、洁净的棉绒或棉布,水槽,金属网、金属盘
C.3试验准备 C.3.1选取10件样品进行编号1井10#,对其外观、尺寸进行确认,并记录结果
c.3.2将橡胶编码器与装配工装进行装配,对装配后的产品进行磁性能检测、记录
注:在试验前对磁性能检测的基准轴进行保护,保护装配件在试验过程中不生锈,试验前后用统一检测基准
试验程序 试验按以下程序进行: 用D0T4制动液,5w-30发动机油,B类洗涤剂分别浸泡棉绒或棉布,用这三种棉绒或棉布分 a 别擦拭试样(1井一6井)的磁性橡胶表面(每种试剂试验2件),在室温下保持24h,再将试样放 置在70C的恒温箱中保持24h 取2件试样(7#8井)放置在装有2#锂基润滑脂润滑脂需要将样品全部覆盖)的金属盘 b 中,放置在120C的老化箱中48h; 取余下2件试样(9井~10井),放置在金属网上,将金属网放置在水槽上方,在水槽中加人去离 子水(水槽中的水要加到水位线以上,并且在试验过程中要随时观察水位,及时加去离子水). 将其放置在80C的老化箱中96h:; d 取出试样,在标准实验室环境下停放16h后对试样进行清洗检测试样的磁性能,并记录; 检查试样的粘接状态 13
GB/T38348一2019 附 录 D 规范性附录) 橡胶编码器产品粘接试验方法 总则 D.1 规范橡胶编码器产品金属骨架与磁性橡胶的粘接试验方法
D.2试验工具 试验工具为平口钳
D.3试验准备 选取6件样品进行编号1井一6井
D.4试验方法 按图D.l的方式用平口钳依次拔1井6井试样的附胶部分,确认试样的粘接状态
拔件方向 图D.1橡胶编码器拔粘接示意图 14
多极磁性橡胶编码器GB/T38348-2019
多极磁性橡胶编码器是一种采用磁性橡胶作为主要材料，并通过多个极化方向形成多级磁极来实现信号检测和转换的编码器。它具有结构简单、安装方便、使用寿命长等优点，广泛应用于机械设备、自动化控制系统等领域。
根据GB/T38348-2019标准规定，多极磁性橡胶编码器可以分为单圆盘型、双圆盘型和带法兰型三种类型。其中，单圆盘型编码器适用于转速测量和位置检测等场合；双圆盘型编码器可以测量转速和角度等参数，并广泛应用于工业自动化领域；带法兰型编码器适用于高精度测量和定位控制等场合。
与传统的机械接触式编码器相比，多极磁性橡胶编码器具有无接触、抗震动、耐腐蚀等优点，同时由于其采用磁性橡胶材料，可以实现非常高的分辨率和灵敏度。此外，多极磁性橡胶编码器还可以通过编码器解码器进行信号转换和输出，方便使用和集成。
总之，多极磁性橡胶编码器是一种新型的传感器设备，具有结构简单、安装方便、使用寿命长、无接触等优点，并广泛应用于机械设备、自动化控制系统等领域。
