[發明專利]基于磁敏感材料的電感式振動傳感器

有效

• 申請號: 202010230249.7
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111307273B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 居本祥;付本元
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 徐傳智

一種基于磁敏感材料的電感式振動傳感器，包括底座、外殼體，外殼體安裝在底座的上端，外殼體中安裝內殼體，導向環的外圓卡在環形凸緣的環槽中，導向環的圓心孔滑動配合質量塊，第一電感線圈纏繞在質量塊上端設置的上繞線座的上繞線槽中，上繞線座的圓心孔中設置第一磁敏感材料，第二電感線圈纏繞在質量塊下端設置的下繞線座的下繞線槽中，下繞線座的圓心孔中設置第二磁敏感材料，質量塊的中心凸臺與磁敏感材料固定，上繞線座的下端設置第一減震環，下繞線座的上端設置第二減震環，第一磁敏感材料、第一電感線圈和第二磁敏感材料、第二電感線圈以質量塊的中心形成對稱的差動結構，第一電感線圈、第二電感線圈經電感電壓轉換模塊連接信號接口。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別涉及一種基于磁敏感材料的電感式振動傳感器。

背景技術

振動是自然界的普遍現象之一，大到宇宙小至原子微粒，無部存在振動現象。在工程領域中振動現象比比皆是，但很多情況下振動是有害的，如振動會降低加工精度和光潔度，加劇結構件的疲勞和磨損，甚至是導致結構件斷裂解體，在航空領域中基體及結構件的振動還會影響駕駛員的操作，對飛行駕駛帶來安全隱患。因此，在工程領域中對振動的監測顯得至關重要，目前，主要采用振動傳感器對振動進行實時監測。振動傳感器是一種能夠感受機械振動參量，如振動的速度、加速度、頻率等，并將振動參量轉換為可用輸出電信號的傳感器。按機電變換原理振動傳感器可分為：電動勢、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式，相比于其它的變換原理，電感式傳感器因其具有很高的分辨力、較長的使用壽命等優點，廣泛應用在精密和超精密測量領域，對檢測的有效性以及自動控制系統的可靠運行起到關鍵性作用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于磁敏感材料的電感式振動傳感器，其能對被測物的振動大小進行實時測量，且結構簡單、靈敏度高、可靠性好。

本發明的技術方案是：一種基于磁敏感材料的電感式振動傳感器，包括底座、外殼體，所述外殼體安裝在底座的上端，其特征在于：所述外殼體中固定安裝內殼體，所述內殼體下端的下底板與底座之間留有安裝電感電壓轉換模塊的間距，該內殼體的中段內壁設有環形凸緣，所述環形凸緣的內壁設置一用于固定導向環的環槽，一導向環的外圓卡在環槽中，導向環的圓心孔滑動配合一質量塊，所述質量塊為圓柱形狀，該質量塊軸向長度大于導向環的軸向長度，使質量塊外圓的上下兩端與導向環的上下端之間就均留有自由度距離，所述質量塊的上端與內殼體的腔頂之間設置上繞線座，所述上繞線座的外部設置環形的上繞線槽，在上繞線槽中纏繞第一電感線圈，在上繞線座的圓心孔中設置第一磁敏感材料，所述第一磁敏感材料的上端與內殼體的腔頂粘接固定，所述質量塊的下端與內殼體的腔底之間設置下繞線座，所述下繞線座的外部設置環形的下繞線槽，在下繞線槽中纏繞第二電感線圈，在下繞線座的圓心孔中設置第二磁敏感材料，所述第二磁敏感材料的下端與下底板的上端粘接固定，——所述質量塊的上下兩端分別設有中心凸臺，兩個中心凸臺分別插入上繞線座、下繞線座的圓心孔中與磁敏感材料粘接固定，所述上繞線座的下端通過第一減震環與質量塊上端接觸，所述下繞線座的上端通過第二減震環與質量塊下端接觸，使第一磁敏感材料、第一電感線圈和第二磁敏感材料、第二電感線圈以質量塊的中心形成對稱的差動結構，所述第一電感線圈、第二電感線圈分別通過導線與一電感電壓轉換模塊連接，所述電感電壓轉換模塊固定在底座上，并通過導線連接外殼體上的信號接口。

所述內殼體的腔頂圓心設有上定位座，所述上定位座的圓周為安裝上繞線座的環形安裝槽，所述下底板上端圓心設有下定位座。

所述底座上設有安裝螺孔，用于與被測物通過螺釘連接固定。

所述第一磁敏感材料和第二磁敏感材料均采用預結構化磁流變彈性體。

所述導向環采用聚四氟乙烯材料的導向環。

所述外殼體的下端設有內螺紋，所述底座的上端設有環形的安裝凸臺，該安裝凸臺設置外螺紋與外殼體螺紋連接。

所述內殼體的上端通過螺栓與外殼體連接固定。