[发明专利]一种水下仿生侧线触觉传感器

权利要求书

1.一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，包括胶质囊(1)、集液器(7)、补偿器(9)、电感管(11)、信号采集器(13)、信号放大器(14)、信号滤波器(15)和信号处理器(16)，所述的胶质囊(1)为柔性材料，包括囊体(1-1)和密封缘(1-2)，囊体(1-1)为半球形结构，边缘处为O形密封缘(1-2)，胶质囊(1)通过上压盖(3)固定在固定台(4)上；所述的上压盖(3)为“凸”字形结构，下表面边缘处设有密封槽一(3-1)和固定孔(3-2)，上表面上均匀分布有过滤孔(3-3)，所述的固定台(4)为“凹”字形结构，边缘处设有与固定孔(3-2)相匹配的螺纹孔(4-1)和密封槽二(4-4)，所述的密封槽一(3-1)与密封槽二(4-4)配合而成的凹槽与密封缘(1-2)的规格尺寸相匹配，固定台(4)的底面上设有进液口(4-2)和出液口(4-3)，所述的胶质囊(1)、上压盖(3)和固定台(4)组成的感知器空间内充有磁性液体(2)；所述的电感管(11)分为内管(11-1)和外管(11-2)，内管(11-1)外壁面上设有螺旋线的导线槽(11-3)，槽内缠绕着导线(12)；所述的外管(11-2)为非磁性屏蔽材料，侧壁面的两端设有通孔，导线(12)的两端穿过通孔与信号采集器(13)的输入端相连接；所述的信号采集器(13)的输出端依次通过信号放大器(14)和信号滤波器(15)后进入信号处理器(16)；所述的内管(11-1)两端为密封连接头，其中一端与出液口(4-3)配合密封连接，另一端通过单向阀二(10)与集液器(7)的进液口(7-5)密封连接；所述的集液器(7)为空心腔体，上表面设有多组出液口(7-4)和进液口(7-5)，每组对应一个胶质囊(1)形成的感知器，出液口(7-4)通过单向阀一(6)和连通管(5)，与固定台(4)上的进液口(4-2)相密封连接；下表面与背板(7-1)之间设有密封圈，背板(7-1)的中心处设有密封槽三(7-3)和锁紧孔(7-2)；所述的补偿器(9)的边缘设有与密封槽(7-3)相匹配的密封缘，并通过下压盖(8)与锁紧孔(7-2)固定在背板(7-1)上。

2.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的胶质囊(1)为硅胶、氟橡胶中的一种，采用模具压制而成，囊体(1-1)部分的厚度为0.1-0.2mm，密封缘(1-2)的尺寸根据O形密封圈标准制作。

3.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的单向阀一(6)和单向阀二(10)均为非金属的微形液体单向阀，其中单向阀一(6)的通过压力大于单向阀二(10)的通过压力。

4.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的集液器(7)为非金属材质，上表面的其中一组出液口(7-4)和进液口(7-5)作为充液孔使用，其中进液口(7-5)与磁性液体存储装置相密封连接，出液口(7-4)与真空泵相连接，充液时先锁住进液口(7-5)，打开真空泵，对整个传感器的空腔进行抽真空处理，然后关闭真空泵，打开进液口(7-5)，确保磁性液体(2)充满内部空腔。

5.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的磁性液体(2)由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成，其中基液采用低粘度的变压器油，表面活性剂采用油酸。

6.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的电感管(11)中的内管(11-1)为超导体材料，外管(11-2)为非金属绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的一种水下仿生侧线触觉传感器，其特征在于，所述的信号采集器(13)为微电流采集器，采用取样电阻法进行测量；所述的信号放大器(14)采用程控放大的方法进行信号放大；所述的信号滤波器(15)中设有A/D转换模块和阈值滤波算法；所述的信号处理器(16)中设有电信号与压力值的转换算法，压力值分为环境压力和实时动压两部分。