[发明专利]一种气隙型自感式磁性液体微压差传感器

说明书

技术领域

本发明属于磁性液体微压差传感器，特别适用于微压差测量领域。

背景技术

目前磁性液体微压差传感器在我国的研究尚处于实验阶段，原理如下：U型有机玻璃管内部装有磁性液体，两臂缠绕线圈并通入交流电，与外部电路电阻构成电桥电路，有压差作用时U型有机玻璃管两臂液面产生高度差Δh，进而线圈电感L发生变化，电桥平衡被破坏，通过外部电路测得的电压变化进而求得压差变化。

该种磁性液体微压差传感器受外界环境的影响较大，且成本较高，输出信号较弱，灵敏度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：在微压测量领域，磁性液体微压差传感器信号弱、灵敏度低的问题。

本发明解决其技术问题的技术方案：

一种气隙型自感式磁性液体微压差传感器，该装置包括：左磁性液体密封环、右磁性液体密封环、左圆柱形永久磁铁、右圆柱形永久磁铁、水平铁芯、竖直铁芯、左E型骨架、右E型骨架、左线圈、右线圈、有机玻璃管、左环形磁铁、右环形磁铁。

首先将将高强度漆包铜线均匀、等匝数地缠绕在左E型骨架和右E型骨架的中部，构成左线圈和右线圈；再将缠好线圈的左E型骨架和右E型骨架固定在与地面相连的支架上，两骨架中间留有一定间隙；然后在水平铁芯的中部开螺纹盲孔，在竖直铁芯的端部攻螺纹；之后将左圆柱形永久磁铁和右圆柱形永久磁铁用胶粘在水平铁芯的两端，形成复合磁芯的水平部分，并在左、右圆柱形永久磁铁的端部注入磁性液体，形成左磁性液体密封环和右磁性液体密封环，将吸附有磁性液体的复合磁芯水平部分放入有机玻璃管中后，将左环形磁铁和右环形磁铁分别用胶固定在有机玻璃管关于中部开口对称的左端和右端，保证左环形磁铁与左圆柱形永久磁铁和右环形磁铁与右圆柱形永久磁铁同名端相对，用于提供回复力，保证复合磁芯在没有压差作用时处于平衡位置，再将竖直铁芯的螺纹端通过有机玻璃管的中段开口处与水平铁芯的螺纹盲孔相连接，竖直铁芯与复合磁芯的水平部分共同构成复合磁芯；最后将竖直铁芯插入到左E型骨架和右E型骨架中间的间隙中，应保证竖直铁芯与左、右E型骨架的间隙相等。

当有机玻璃管两侧不存在压差时，在左、右环形磁铁的作用下，吸附有磁性液体的复合磁芯位于平衡位置，竖直铁芯与左、右E型骨架的间隙相等，左线圈和右线圈的电感相等，外部电桥电路输出电压为零；当左侧压力源P增大时，复合磁芯向右侧移动，使得竖直铁芯与左E型骨架的间隙变大，与右E型骨架的间隙变小，导致磁路的磁阻变小，因此左线圈的电感减小，右线圈的电感增大，外部电桥电路输出明显的电压信号；同理当P减小时，复合磁芯向左侧移动，外部电桥电路输出符号相反的电压信号。

本发明的有益效果：

该种磁性液体微压差传感器体积小，成本低，信号强，灵敏度高。

附图说明

图1一种气隙型自感式磁性液体微压差传感器。

图中：左磁性液体密封环1-1、右磁性液体密封环1-2、左圆柱形永久磁铁2-1、右圆柱形永久磁铁2-2、水平铁芯3-1、竖直铁芯3-2、左E型骨架4-1、右E型骨架4-2、左线圈5-1、右线圈5-2、有机玻璃管6、左环形磁铁7-1、右环形磁铁7-2。

具体实施方式

以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种气隙型自感式磁性液体微压差传感器，该装置包括：左磁性液体密封环1-1、右磁性液体密封环1-2、左圆柱形永久磁铁2-1、右圆柱形永久磁铁2-2、水平铁芯3-1、竖直铁芯3-2、左E型骨架4-1、右E型骨架4-2、左线圈5-1、右线圈5-2、有机玻璃管6、左环形磁铁7-1、右环形磁铁7-2。