[实用新型]一种跑道型结构的磁流体动力学线振动传感器

说明书

本实用新型公开了一种跑道型结构的磁流体动力学线振动传感器，其金属外壳由底座和端盖共同构成，底座内部形成凹槽；外壳内部设置有：C形磁路，其包围住永磁体和流体通道；永磁体，放置在流体通道外平面两侧，位于C形磁路的开口两端；流体通道，其内部形成流体腔，流体腔内填充有导电流体；流体通道与永磁体接触的底部直通道段的上下两壁分别设为第一电极和第二电极。本实用新型具有宽频带、低噪声、低功耗、高可靠性、体积小、质量轻、长寿命的特点，可在强冲击等恶劣的环境下稳定工作。

技术领域

本实用新型涉及磁流体动力学领域，具体地，涉及一种基于跑道型结构的磁流体动力学线振动传感器。

背景技术

目前，航天技术是衡量国家发展水平的重要标准，航天器力学环境条件的分析与设计是目前制约我国航天器总体设计水平提高的瓶颈技术。航天器力学环境是指航天器在运行过程中所经受的振动、加速度、噪声和微重力等环境。因此宽频带、低噪声的线振动传感器可以用于满足航天器宽频带高精度力学环境测试的需要。

目前常用的航天器测振传感器有压阻型线振动传感器和压电型线振动传感器。其中压阻型测振传感器用于低频振动测量，存在噪声较大和受温度影响较大的问题；压电型线振动传感器用于高频振动测量，存在测量精度不高，并且不能测量静态信号的问题。其他测振传感器，如：石英挠性振动传感器易受时间、温度等环境因素影响导致测量不稳定；基于静电悬浮原理的静电振动传感器带宽较窄、生产周期长；基于机械谐振原理的振梁振动传感器存在机械耦合效应引起的“锁频”问题。

发明内容

本实用新型的目的是，针对现有技术中的缺陷，提供一种对线振动敏感的磁流体动力学线振动传感器，以期能通过更高的效率测量更宽频率范围的振动信号，并在强冲击等恶劣的环境下稳定工作。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种跑道型结构的磁流体动力学线振动传感器，包括金属外壳，其特点在于，金属外壳由底座和端盖共同构成，在底座内设有凹槽；凹槽与端盖内部共同形成一腔体，在腔体内设置有：

C形磁路，C形磁路的顶部和端盖内表面相接触，且C形磁路的底部开口两端和凹槽相连接；

两个永磁体，两个永磁体分别设置在C形磁路底部开口两端的内侧面；

两个通道侧墙，两个通道侧墙对称设置在两个永磁体之间，并形成流体通道的厚度；

通道外环，通道外环设置在两个通道侧墙之间，且通道外环的两侧与端盖的内侧面相接触，通道外环上设置有第二电极；且第二电极在流体通道下方的直线段上；

通道内环，通道内环设置在通道外环内，并与两个通道侧墙、通道外环共同构成流体通道，且在流体通道内充满导电流体；通道内环上设置有第一电极；且第一电极在流体通道下方的直线段上。

本实用新型所述的一种磁流体动力学线振动传感器的特点也在于，金属外壳的底座、端盖、C形磁路、两个永磁体、两个通道侧墙、通道外环以及通道内环的轴线与磁流体动力学线振动传感器的测量方向的轴线垂直。

两个永磁体分布在流体通道的两侧，且磁场分布均匀，剩磁方向在测量方向的垂直方向上，从而形成垂直的磁场环境。

本实用新型的优点和有益效果具体如下：

1.本实用新型对振动传感器原理进行创新，采用磁流体动力学效应(MHD)，区别于压阻型振动传感器和压电型振动传感器等传统振动传感器的新型线振动传感器，使得该传感器具有宽频带、低功耗、低噪声、小体积、轻质量、高可靠性、高强度与长寿命等优点；弥补当前国内磁流体动力学线振动传感器的空白。