[发明专利]一种弯曲模态磁致伸缩传感器

摘要

本发明为一种弯曲模态磁致伸缩传感器，包括铁磁性材料圆柱壳、柔性印刷线圈、以及永磁磁路等部分。其中，铁磁性材料圆柱壳套装于微细圆管外侧，采用环氧树脂粘接于微细圆管表面，永磁磁路提供特定的磁场对铁磁性材料圆柱壳进行磁化，形成利于弯曲模态激发的静态磁场分布。柔性印刷线圈中通入交流信号，产生动态磁场，铁磁性材料圆柱壳的截面位移分布将符合弯曲模态的截面振动形式，最终在微细圆管中形成弯曲模态超声导波。通过调整永磁磁路中永磁体的安装方式，传感器可激励出不同阶次的弯曲模态超声导波。

主权项

一种弯曲模态磁致伸缩传感器，包括铁磁性材料圆柱壳(1)，永磁磁路(2)以及柔性印刷线圈(3)；其特征在于，柔性印刷线圈(3)包覆在铁磁性材料圆柱壳(1)外侧，整体嵌套入有机玻璃外壳(6)内，再套装于微细圆管(4)外侧，铁磁性材料圆柱壳(1)与微细圆管(4)间采用环氧树脂(5)进行粘接；采用单个永磁体的永磁磁路(2)具有两种安装方式，分别使得永磁体内部磁通方向S‑N与正对的微细圆管(4)表面的切向方向相平行或垂直；采用两个永磁体的永磁磁路(2)具有四种安装方式，分别以铁磁性材料圆柱壳(1)的几何中心为对称中心进行布置；永磁磁路(2)中的永磁体数量N和安装方式会影响铁磁性材料圆柱壳(1)中的静态磁场分布以及磁场强度，其中N＝1或2；铁磁性材料圆柱壳(1)中形成共6种不同的静态磁场分布：永磁磁路(2)采用1个永磁体时，在铁磁性材料圆柱壳(1)中形成两条关于径向对称的磁通路，此时传感器能激励出一阶弯曲模态；永磁磁路(2)采用2个永磁体时，若磁极同向放置，在铁磁性材料圆柱壳(1)中形成两条关于径向对称的磁通路，传感器能激励出一阶弯曲模态；若磁极反向放置，在铁磁性材料圆柱壳(1)中形成四条关于径向对称的磁通路，传感器能激励出二阶弯曲模态。