[發明專利]用于差動變壓器式位移傳感器（LVDT）的被動降溫裝置

有效

• 申請號: 201811593691.5
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109737862B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 侯曉萌;任鵬飛;鄭文忠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01B7/02;G01B7/00;G01N25/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

用于差動變壓器式位移傳感器(LVDT)的被動降溫裝置，屬于儀器檢測領域。本發明解決了現有火災試驗過程中LVDT長時間工作于高溫環境中測量精度下降甚至燒壞的問題。本發明將LVDT從測桿一側插入內壁內，使下壁與LVDT的導向桿下端面位于同一平面，然后將LVDT的殼體上部固定在靜止的參照物上，并使用兩根鐵絲分別通過兩個螺母將主體綁定在固定LVDT的靜止的參照物上，然后將進水管通過耐火鎧裝膠管與水龍頭連通，出水管通過耐火鎧裝膠管與下水管聯通，進行火災試驗，火災試驗開始后，通過進水管2向主體1內注水，通過出水管3將主體1內的熱水排出，起到帶走主體1內的熱量目的，繼而對LVDT進行降溫。本裝置具有操作簡單，拆裝方便，省時省力，能重復利用的優點。

技術領域

本發明涉及用于差動變壓器式位移傳感器(LVDT)的被動降溫裝置，屬于儀器檢測領域。

背景技術

差動變壓器式位移傳感器(LVDT)是把被測位移量轉換成電信號的傳感器，它不但可以用于測量物體間的相對變位、物體的長度變化及零部件的幾何尺寸；也可用于測量各種模型、試件、巖體、混凝土、金屬或非金屬材料構件在力的作用下或溫度變化時所產生的變形(位移)；同時它還可以測量預先被轉換成直線位移的各種物理量，如壓力、力、張力、液位變化等。它不但可以測量靜態位移，也可以測量動態位移。此外LVDT可輸出標準電壓、電流或頻率信號，便于實現有線遙測、自動控制、數字化儀表顯示、易與微機接口進行數據采集處理和控制等一系列特點，能滿足現代科研、工農業生產和國防建設中對位移的精密測量和自動控制的需要。LVDT的工作原理為電磁感應原理。采用環氧玻璃布、不銹鋼等材料作為線圈骨架，用不同線徑的漆包線在骨架上繞制線圈。與傳統的電力變壓器不同，LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件。在骨架上繞制一組初級線圈，兩組次級線圈，其工作方式依賴于在線圈骨架內磁芯的移動，當初級線圈供給一定頻率的交變電壓(激勵電壓)時，鐵芯在線圈內移動就改變了空間磁場分布，從而改變了初、次級線圈的互感量，次級線圈就產生感應電動勢，隨著鐵芯位置的不同，互感量也不同，次級線圈產生的感應電動勢也不同，這樣就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出，由于兩個次級線圈電壓極性相反，所以傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關系。當鐵芯處在線圈正中間位置時，兩次線圈感應電壓相等但相位相反，其電壓差值為零。當鐵芯自線圈中間位置往右移動時，右邊的次級線圈感應的電壓大于左邊的次級線圈，兩線圈輸出的電壓差值大小隨鐵芯位移而成線性變化，這是LVDT有效測量范圍的一半。反之，當鐵芯自線圈中間位置向左邊移動時，左邊的次級線圈感應的電壓大于右邊的次級線圈，兩線圈輸出的電壓差值大小仍隨鐵芯位移而成線性變化，這是LVDT 有效測量范圍的另一半。對稱的測量范圍交流信號的相位差180°。