[发明专利]一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器及方法

权利要求书

1.一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：包括单回路连通的脉动热管（1）、工质磁性液体（2）、非磁性气体，工质磁性液体（2）和非磁性气体间隔填充在脉动热管（1）的中心腔体内，脉动热管（1）中部的外壁缠绕设置有感应线圈（7），感应线圈（7）外接负载电路（8）形成电回路；单回路连通的脉动热管（1）的中部外壁包覆设置有保温层（5）且保温层（5）位于感应线圈（7）的外侧，保温层（5）与脉动热管（1）之间填设有填充绝热层（6）；

负载电路（8）包括保护电阻、温度信号传感器、电容、信号放大器、电子触发器、单向晶体二极管、报警器、开关、温差显示器，感应线圈（7）两端为正极端和负极端，正极端和负极端串联设置有保护电阻形成电回路Ⅰ，正极端连接有温度信号传感器，温度信号传感器的另一端分别连接信号放大器和电容，电容的另一端与负极端连接形成电回路Ⅱ，信号放大器的另一端分别连接温差显示器和电子触发器，温差显示器与负极端连接形成电回路Ⅲ，电子触发器的另一端依次与单向晶体二极管、报警器、开关、负极端连接形成电回路Ⅳ。

2.根据权利要求1所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：脉动热管（1）包括脉动横管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动竖管Ⅰ、脉动竖管Ⅱ，脉动横管Ⅰ与脉动横管Ⅱ平行设置，脉动竖管Ⅰ与脉动竖管Ⅱ平行设置，脉动横管Ⅰ、脉动竖管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动竖管Ⅱ依次连通。

3.根据权利要求1所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：脉动热管（1）包括脉动横管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动横管Ⅲ、脉动横管Ⅳ、脉动竖管Ⅰ、脉动弧形管Ⅰ、脉动弧形管Ⅱ、脉动弧形管Ⅲ，脉动横管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动横管Ⅲ、脉动横管Ⅳ平行设置且脉动横管Ⅲ、脉动横管Ⅳ位于脉动横管Ⅰ与脉动横管Ⅱ之间，脉动横管Ⅰ与脉动横管Ⅱ平行设置，脉动横管Ⅰ与脉动横管Ⅱ通过脉动竖管Ⅰ连通，脉动横管Ⅰ、脉动弧形管Ⅰ、脉动横管Ⅲ、脉动弧形管Ⅱ、脉动横管Ⅳ、脉动弧形管Ⅲ、脉动横管Ⅱ、脉动竖管Ⅰ依次连通形成单回路。

4.根据权利要求2或3所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：感应线圈（7）缠绕设置在脉动横管Ⅱ的中部。

5.根据权利要求2或3所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：感应线圈（7）的端头与脉动横管Ⅱ端头的距离为脉动横管Ⅱ长度的1/4~1/5。

6.根据权利要求2所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：脉动横管Ⅰ、脉动竖管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动竖管Ⅱ的长度相等，脉动横管Ⅰ、脉动竖管Ⅰ、脉动横管Ⅱ、脉动竖管Ⅱ依次连通形成“回”字型单回路结构。

7.根据权利要求1所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：脉动热管（1）的直径为0.5mm~3mm，脉动热管（1）内工质磁性液体（2）的长度随机分布。

8.根据权利要求7所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，其特征在于：温差显示器为电压表，电子触发器为触发开关。

9.以磁性液体为工质的脉动热管温差传感方法，其特征在于，采用权利要求1所述以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，具体步骤如下：

（1）将脉动热管温差传感器脉动热管上未包覆保温层的两端分别设置在物料A和物料B的内部，并使脉动热管的脉动横管Ⅰ与脉动横管Ⅱ位于同一水平面上；

（2）物料A和物料B分别将热量传递给脉动热管内的工质磁性液体使工质磁性液体膨胀并部分气化，物料A和物料B存在温差使得脉动热管内的工质磁性液体受热不均匀，随机分布的工质磁性液体段增大物料A的脉动热管端和物料B的脉动热管端形成压力差，推动工质磁性液体无规律脉动；

（3）工质磁性液体流经脉动横管Ⅱ的感应线圈产生感应电流，为外加负载电路提供电能，电流流经温度信号传感器、信号放大器、电子触发器、单向晶体二极管、报警器、开关和温差显示器，温度信号传感器将温差信号转换成电信号，电流通过电容以减少时间延迟对温度测试带来的误差，电流经信号放大器放大电信号，再通过温差显示器显示物料A和物料B的温差；电压超过预设值，电子触发器触发闭合，电流通过单向二极管触发报警器进行报警。