[發(fā)明專利]一種基于曲柄滑塊機構(gòu)的電感式磁性液體微壓差傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910265500.0
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110044542B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝君;朱銳棋;李德才
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G01L13/06
• 分類號: G01L13/06
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 王玉

一種基于曲柄滑塊機構(gòu)的電感式液體微壓差傳感器，適用于微壓差測量。該傳感器包括：第一透明玻璃管(1?1)、第二透明玻璃管(1?2)、第一風(fēng)琴彈簧(6?1)、第二風(fēng)琴彈簧(6?2)、固定支架(7)、第一細(xì)鐵桿(8)、鐵環(huán)箍(9)、第二細(xì)鐵桿(10)、第三細(xì)鐵桿(11)、玻璃圓環(huán)(12)、第三磁性液體(13)、感應(yīng)線圈(14)。鋁制輕滑塊(5)、第一圓柱形鐵芯(4?1)、第二圓柱形鐵芯(4?2)、第一圓柱形磁鐵(2?1)、第二圓柱形磁鐵(2?2)、第一磁性液體(3?1)、第二磁性液體(3?2)共同構(gòu)成的整體滑塊在微壓差作用下移動，使帶有刻度和感應(yīng)線圈(14)的玻璃圓環(huán)(12)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了外部微壓差測量結(jié)果的物理信號和電信號同時輸出，且二者能相互校核。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，適用于微壓差的測量。

背景技術(shù)

微壓差傳感器廣泛用于石油，化工，冶金，電力，輕紡，電子，醫(yī)藥，食品，環(huán)保等領(lǐng)域?qū)ιa(chǎn)過程中十分微小的非腐蝕性氣體的差壓，流量，風(fēng)壓等進行可靠的控制，是超凈廠房和鍋爐自動化檢測的理想器件。

磁性液體是一種新型的功能材料，是由納米級磁性顆粒、表面活性劑、基載液組成的穩(wěn)定膠體溶液。是一種兼具超順磁性和流動性的新型功能材料。在密封、傳感、減振等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的微壓差計只能輸出物理信號，測量精度較差，而現(xiàn)有的微壓差傳感器只能輸出電信號，當(dāng)測量系統(tǒng)出現(xiàn)問題時無法判定測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測量可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題：現(xiàn)有的微壓差傳感器只能單一地輸出電信號或物理信號、測量可靠性較差的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于曲柄滑塊機構(gòu)的電感式磁性液體微壓差傳感器，該傳感器包括：第一透明玻璃管、第二透明玻璃管、第一圓柱形磁鐵、第二圓柱形磁鐵、第一磁性液體、第二磁性液體、第一圓柱形鐵芯、第二圓柱形鐵芯、鋁制輕滑塊、第一風(fēng)琴彈簧、第二風(fēng)琴彈簧、固定支架、第一細(xì)鐵桿、鐵環(huán)箍、第二細(xì)鐵桿、第三細(xì)鐵桿、玻璃圓環(huán)、第三磁性液體、感應(yīng)線圈。

該傳感器各部分之間的連接：

將高強度漆包銅線均勻地纏繞在玻璃圓環(huán)的下半部分，構(gòu)成感應(yīng)線圈，玻璃圓環(huán)的上部刻有均勻刻度，將第三磁性液體注入到玻璃圓環(huán)中，第三磁性液體由于自身重力作用將位于玻璃圓環(huán)的下半部分，第三磁性液體的液面與感應(yīng)線圈的端面平齊；鋁制輕滑塊的左端與第一圓柱形鐵芯的右端固定，鋁制輕滑塊的右端與第二圓柱形鐵芯的左端固定，第一圓柱形鐵芯的左端與第一圓柱形磁鐵的右端固定，第二圓柱形鐵芯的右端與第二圓柱形磁鐵固定；將第一磁性液體吸附在第一圓柱形磁鐵上，將第二磁性液體吸附在第二圓柱形磁鐵上，鋁制輕滑塊、第一圓柱形鐵芯、第二圓柱形鐵芯、第一圓柱形磁鐵、第二圓柱形磁鐵、第一磁性液體、第二磁性液體共同構(gòu)成整體滑塊，整體滑塊關(guān)于鋁制輕滑塊結(jié)構(gòu)完全對稱；將鋁制輕滑塊的左端與第一風(fēng)琴彈簧的右端固定，鋁制輕滑塊的右端與第二風(fēng)琴彈簧的左端固定，然后將整體滑塊的左端放入第一透明玻璃管，將整體滑塊的右端放入第二透明玻璃管，然后將第一風(fēng)琴彈簧的左端與第一透明玻璃管的右端固定，第二風(fēng)琴彈簧的右端與第二透明玻璃管的左端固定；再用固定支架固定住第一透明玻璃管和第二透明玻璃管，應(yīng)保證第一透明玻璃管、第二透明玻璃管和固定支架完全水平，由于第一磁性液體和第二磁性液體的二階浮力作用，將使得整體滑塊的兩端懸浮在第一透明玻璃管和第二透明玻璃管中；鐵環(huán)箍箍住玻璃圓環(huán)，鐵環(huán)箍與玻璃圓環(huán)之間沒有相對運動，鐵環(huán)箍的右端與第二細(xì)鐵桿固定，鐵環(huán)箍的左端和第三細(xì)鐵桿固定；第二細(xì)鐵桿與第一細(xì)鐵桿通過轉(zhuǎn)動副連接，第一細(xì)鐵桿與鋁制輕滑塊通過轉(zhuǎn)動副連接，第三細(xì)鐵桿通過轉(zhuǎn)動副與固定機架相連；從而組成一個基于曲柄滑塊機構(gòu)的電感式磁性液體微壓差傳感器。