[发明专利]毛细管式磁性液体加速度传感器

说明书

本发明公开了一种毛细管式磁性液体加速度传感器，包括两个夹持组件、毛细管、连通管、两个线圈和两个永磁体，其中，两个夹持组件分别设有储存磁性液体的储液腔；毛细管的两端分别固定在两个夹持组件上且分别与两个储液腔密封连通，以使两个储液腔中的部分磁性液体从毛细管的两端进入毛细管内形成两个磁性液柱，毛细管内位于两个磁性液柱之间设有气柱或与磁性液体不相溶的非磁性液柱；连通管的两端分别与两个储液腔密封连通；两个线圈相对间隔开地套设在毛细管的外周；两个永磁体分别固定在两个夹持组件上并分别与毛细管的两端端部相对。本发明毛细管式磁性液体加速度传感器具有稳定性好、磁路简单、测量结果准确且使用时效长等优点。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种毛细管式磁性液体加速度传感器。

背景技术

磁性液体是一种具有流动性和磁性的新型功能材料，而磁性液体独特的性质使得其在工程领域有着极其广泛的应用。其中磁性液体所特有的奇异浮力特性使得磁性液体中的非磁性物质在非均匀磁场中会受到一个指向弱磁场区域的磁场力，很多磁性液体加速度传感器便是基于磁性液体的该种特性而设计出来的。这种特性使得磁性液体加速度传感器与传统加速度传感器相比具有无磨损，灵敏度高，结构简单等诸多优点。

然而现有磁性液体加速度传感器大多采用了固体质量块作为非磁性物质，如CN201510349208.9所示的专利使用了圆柱质量块作为质量块，同时使用四块悬浮永磁体提供悬浮力，两块限位永磁体提供回复力，并利用线圈检测不同加速度情况下电感的变化来获得输出信号，该专利为了能够产生使得质量块悬浮的浮力，在腔体周围增加了四块永磁体，导致磁路复杂，各磁铁相互作用容易发生危险的情况，同时采用V型衔铁进行固定，使得固定不够牢靠。又如CN201510212832.4所示的专利采用两块永磁体提供回复力，利用线圈测量质量块在不同加速度情况下的位移产生输出信号，该专利在竖直方向能够提供回复力，但是在水平方向力的约束小，导致质量块不稳定，传感器稳定性较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种毛细管式磁性液体加速度传感器，稳定性好、磁路简单、测量结果准确可靠且使用时效长。

根据本发明实施例的毛细管式磁性液体加速度传感器，包括：

两个夹持组件，两个所述夹持组件分别设有储存磁性液体的储液腔，两个所述夹持组件相对间隔开地设置；

毛细管，所述毛细管的两端分别固定在两个所述夹持组件上，且所述毛细管的两端分别一一对应地与两个所述夹持组件的所述储液腔密封连通，以使两个所述储液腔中的部分磁性液体从所述毛细管的两端进入所述毛细管内形成两个磁性液柱，所述毛细管内位于两个所述磁性液柱之间设有气柱或与磁性液体不相溶的非磁性液柱；

连通管，所述连通管的两端分别一一对应地与两个所述夹持组件的所述储液腔密封连通；

两个线圈，两个所述线圈相对间隔开地套设在所述毛细管的外周，且两个所述线圈中的一个所述线圈临近于两个所述夹持组件中的一个所述夹持组件，两个所述线圈中的另一个所述线圈临近于两个所述夹持组件中的另一个所述夹持组件；所述气柱的两端分别对应地伸入两个所述线圈内；

两个永磁体，两个所述永磁体分别一一对应地固定在两个所述夹持组件上，且两个所述永磁体中的一个所述永磁体与所述毛细管的一端端部相对，两个所述永磁体中的另一个所述永磁体与所述毛细管的另一端端部相对。