[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

说明书

本发明涉及一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器及方法，属于温差传感器技术领域。该装置包括单回路连通的脉动热管、工质磁性液体、非磁性气体，工质磁性液体和非磁性气体间隔填充在脉动热管的中心腔体内，脉动热管中部的外壁缠绕设置有感应线圈，感应线圈外接负载电路形成电回路；单回路连通的脉动热管的中部外壁包覆设置有保温层且保温层位于感应线圈的外侧，保温层与脉动热管之间填设有填充绝热层。本发明装置成本低，装置简单，利用磁性液体通过感应线圈产生的感应电流以产生感应电压来实现不同物料之间的温差测定，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器及方法，属于温差传感器技术领域。

背景技术

目前有用来测量温差的设备有温差电偶计、贝克曼型差式温度计、IC温度传感器等，这些温差设备都有一些化工生产中具有的缺陷，包括热电偶和热敏电阻存在精度较低，不可靠的情况；贝克曼型温度计测温范围比较有限；IC温度传感器又需要外加电源，使用较复杂的情形。

发明内容

针对现有技术中温差传感器的问题，本发明提供一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器及方法，本发明单回路闭环的充有磁性液体工质的脉动热管，一段缠绕在脉动热管上的感应线圈以及与感应线圈相连接的外部负载回路；当脉动热管冷端和热端产生温差时，会推动脉动热管中的磁性液体工质流动，当磁性液体通过脉动热管上的感应线圈时，由于不同位置处磁性液体的磁通量不同，会在感应线圈上产生感应电流；利用该感应电流，可以连接外部温度传感器中，对化工反应中某些反应物料的温差进行检测。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种以磁性液体为工质的脉动热管温差传感器，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。

所述脉动热管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。

进一步地，所述脉动横管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。

或者，所述脉动热管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“几”字型单回路。

所述感应线圈7缠绕设置在脉动横管Ⅱ的中部。

所述感应线圈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。

所述脉动热管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。

所述负载电路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。