本發(fā)明專利技術(shù)為一種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器。其包括傳感器主體和電橋電路部分；其中，所述的傳感器主體包括相同的兩部分，每一部分包括有機玻璃管、橡膠塞、線圈、環(huán)形永磁體、復(fù)合磁芯和磁性液體；其中，有機玻璃管包括粗徑部分和細徑部分；上部的粗徑部分的頂端塞有橡膠塞，中部內(nèi)側(cè)為復(fù)合磁芯，下端外側(cè)纏繞有線圈；復(fù)合磁芯的兩端飽和吸附有磁性液體；下部的細徑部分套有環(huán)形永磁體；細徑部分底端連接有軟管，軟管將傳感器主體的兩部分連通；所述的復(fù)合磁芯包括磁芯、第一永磁體和第二永磁體。本發(fā)明專利技術(shù)提可測量豎直方向的氣壓差，輸出電信號更明顯。測量氣壓差兩端口的距離靈活可調(diào)，并可顯著降低成本。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于磁性液體微壓差傳感器，特別適用于微壓差測量領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
目前磁性液體微壓差傳感器在我國的研究尚處于實驗階段，原理如下:U型有機玻璃管內(nèi)部裝有磁性液體，兩臂纏繞線圈并通入交流電，與外部電路電阻構(gòu)成電橋電路，有壓差作用時U型的兩個管臂液面產(chǎn)生高度差A(yù)h，進而線圈電感L發(fā)生變化，電橋平衡被破壞，通過外部電路測得的電壓變化進而求得壓差變化。磁性液體微壓差傳感器多采用U型管設(shè)計，向其內(nèi)注入磁性液體，由于磁性液體的相對磁導(dǎo)率較低，為1.2左右(空氣的相對磁導(dǎo)率是I)，所以輸出的電壓信號較弱，需要接入信號放大電路。U型管中注入大量的磁性液體，如專利CN103162896，會使其成本增加，另一方面，U型管的形狀固定，無法靈活改變U型管兩口距離，進而靈活改變體積。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題為針對當(dāng)前在微壓測量領(lǐng)域存在的原有磁性液體微壓差傳感器信號弱、輸入氣體口的距離不能靈活改變、體積固定的問題，提供一種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器。該傳感器通過將磁性液體換成兩個復(fù)合磁芯，增強輸出電壓信號，同時用一軟管將兩個有機玻璃管相連，使兩個進氣口的距離可調(diào)，同時可以使其體積可調(diào)。本專利技術(shù)可測量豎直方向的氣壓差，輸出電信號更明顯。另外，測量氣壓差兩端口的距離靈活可調(diào)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案:—種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器，包括傳感器主體和電橋電路部分；其中，所述的傳感器主體包括相同的兩部分，每一部分包括有機玻璃管、橡膠塞、線圈、環(huán)形永磁體、復(fù)合磁芯和磁性液體;其中，有機玻璃管包括粗徑部分和細徑部分;上部的粗徑部分的頂端塞有橡膠塞，中部內(nèi)側(cè)為復(fù)合磁芯，下端外側(cè)纏繞有線圈；復(fù)合磁芯的兩端飽和吸附有磁性液體;下部的細徑部分套有環(huán)形永磁體;細徑部分底端連接有軟管，軟管將傳感器主體的兩部分連通；所述的復(fù)合磁芯包括磁芯、第一永磁體和第二永磁體:其中，磁芯位于復(fù)合磁芯的中部，第一永磁體和第二永磁體分別吸附在磁芯的兩端，且第一永磁體和第二永磁體異名端相對；第一永磁體和第二永磁體完全相同；磁芯的長度是第一永磁體長度的15?20倍；磁芯的直徑比有機玻璃管的直徑小0.8?1.2mm。第一永磁體的直徑大于/等于磁芯的直徑，且小于有機玻璃管粗徑部分的內(nèi)徑；復(fù)合磁芯的長度為有機玻璃管粗徑部分長度的45?55%;線圈的纏繞高度為有機玻璃管粗徑部分長度22?27%;所述的電橋電路部包括傳感器主體的兩個線圈、第一定值電阻Rl和第二定值電阻R2;第一定值電阻Rl和第二定值電阻R2的電阻值相等；其中，傳感器主體部分的兩個線圈分別和等值的第一定值電阻Rl、第二定值電阻R2串聯(lián)后，并聯(lián)在交流電源U的兩端，另一組對角節(jié)點上分別與測量儀器的兩端連接，構(gòu)成電橋電路。本專利技術(shù)的有益效果為:本專利技術(shù)提出了一種新的復(fù)合磁芯磁性液體微壓差傳感器結(jié)構(gòu)，可測量豎直方向的氣壓差，輸出電信號更明顯。測量氣壓差兩端口的距離靈活可調(diào)，進而使微壓差傳感器的體積可調(diào)。另外，本專利技術(shù)僅在復(fù)合磁芯的局部飽和吸附少量磁性液體，不需要在有機玻璃管中注滿磁性液體，可顯著降低成本。輸出信號更明顯，是和U型管中注入磁性液體相比的，磁性液體的相對磁導(dǎo)率大約是1.2，而空氣的相對磁導(dǎo)率是1，所以用磁性液體做磁芯時，由于液面高低變化引起的兩臂上線圈的電感值的變化并不明顯，進而輸出的差動電壓會很小，因此需要接入電壓信號放大電路;而采用復(fù)合磁芯時，由于復(fù)合磁芯的相對磁導(dǎo)率較大(大約為2400)，所以復(fù)合磁芯的移動會使線圈的電感值變化明顯，進而輸出的差動電壓數(shù)值較大，是不需要接入電壓信號放大電路的。【附圖說明】圖1為一種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器示意圖。圖中:有機玻璃管1、橡膠塞2、線圈3、環(huán)形永磁體4、磁芯5、第一永磁體6、第二永磁體7、磁性液體8、橡膠軟管9。 圖2為電橋電路不意圖。圖中:第一定值電阻Rl、第二定值電阻R2、交流電源U和電壓表V。圖3為磁性液體微壓差傳感器的輸出電壓與微壓差值關(guān)系。具體實施方案以附圖為【具體實施方式】對本專利技術(shù)作進一步說明:本專利技術(shù)所述的一種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器如圖1所示，包括傳感器主體和電橋電路部分；其中，所述的傳感器主體包括相同的兩部分，每一部分包括有機玻璃管1、橡膠塞2、線圈3、環(huán)形永磁體4、復(fù)合磁芯和磁性液體8;其中，有機玻璃管I包括粗徑部分和細徑部分;上部的粗徑部分的頂端塞有橡膠塞2，中部內(nèi)側(cè)為復(fù)合磁芯，下端外側(cè)纏繞有線圈3;復(fù)合磁芯的兩端飽和吸附有磁性液體8(磁性液體8使復(fù)合磁芯在有機玻璃管I內(nèi)懸浮，并能根據(jù)外部氣體壓力上下位移)；下部的細徑部分套有環(huán)形永磁體4;(環(huán)形永磁體4的內(nèi)徑與細徑部分的外徑匹配，使二者緊密貼合)，細徑部分底端連接有軟管9，軟管9將傳感器主體的兩部分連通；所述的復(fù)合磁芯包括磁芯5、第一永磁體6和第二永磁體7:其中，磁芯5位于復(fù)合磁芯的中部，第一永磁體6和第二永磁體7分別吸附在磁芯5的兩端，且第一永磁體6和第二永磁體7異名端相對;環(huán)形永磁體4與永磁體7同名端相對；第一永磁體6和第二永磁體7完全相同；磁芯5的長度是第一永磁體6長度的15?20倍；磁芯5的直徑比有機玻璃管的直徑小0.8?1.2mm。第一永磁體6的直徑大于/等于磁芯5的直徑，且小于有機玻璃管I粗徑部分的內(nèi)徑；復(fù)合磁芯的長度大約為有機玻璃管粗徑部分長度的45?55%;線圈3的纏繞高度(纏繞時所占有機玻璃管的長度)為有機玻璃管粗徑部分長度22?27% ；其制作方法為:首先將高強度漆包銅線均勻、等匝數(shù)、對稱地纏繞在有機玻璃管I粗徑部分的下端(細徑部分的上側(cè))，構(gòu)成線圈3;然后將第一永磁體6和第二永磁體7分別吸附在磁芯5的兩端，保證第一永磁體6和第二永磁體7異名端相對，第一第二永磁體和磁芯5共同構(gòu)成復(fù)合磁芯;將磁性液體8分別注入第一永磁體6和第二永磁體7的端部，構(gòu)成兩個密封環(huán);將吸附有磁性液體8的復(fù)合磁芯分別放入有機玻璃管I當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種復(fù)合磁芯的磁性液體微壓差傳感器，其特征為該傳感器包括傳感器主體和電橋電路部分；其中，所述的傳感器主體包括相同的兩部分，每一部分包括有機玻璃管、橡膠塞、線圈、環(huán)形永磁體、復(fù)合磁芯和磁性液體；其中，有機玻璃管包括粗徑部分和細徑部分；上部的粗徑部分的頂端塞有橡膠塞，中部內(nèi)側(cè)為復(fù)合磁芯，下端外側(cè)纏繞有線圈；復(fù)合磁芯的兩端飽和吸附有磁性液體；下部的細徑部分套有環(huán)形永磁體；細徑部分底端連接有軟管，軟管將傳感器主體的兩部分連通；所述的復(fù)合磁芯包括磁芯、第一永磁體和第二永磁體：其中，磁芯位于復(fù)合磁芯的中部，第一永磁體和第二永磁體分別吸附在磁芯的兩端，且第一永磁體和第二永磁體異名端相對；環(huán)形永磁體與永磁體同名端相對；第一永磁體和第二永磁體完全相同；磁芯的長度是第一永磁體長度的15～20倍；第一永磁體的直徑大于/等于磁芯的直徑，且小于有機玻璃管粗徑部分的內(nèi)徑；所述的電橋電路部包括傳感器主體的兩個線圈、第一定值電阻R1和第二定值電阻R2；第一定值電阻R1和第二定值電阻R2的電阻值相等；其中，傳感器主體部分的兩個線圈分別和等值的第一定值電阻R1、第二定值電阻R2串聯(lián)后，并聯(lián)在交流電源U的兩端，另一組對角節(jié)點上分別與測量儀器的兩端連接，構(gòu)成電橋電路。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊文榮，張瑞雪，
申請(專利權(quán))人：河北工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12
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