[发明专利]运流电流式测速装置

说明书

技术领域：本发明是一种电磁感应测速装置，属于电磁学领域的发明。

背景技术：传统的测量转速的装置有很多，如测速发电机和测量转速的光电计数器。陆 地运行的交通工具的测速装置通常是测量车轮转速换算成行驶速度。目前，飞机和船舶的测 速采用GPS定位系统，对于垂直于地面的运动速度只能靠换算，难以准确测量。

本发明的目的是提供一种电磁感应式的平动速度测量装置，成为一种新的速度测量方式， 在应用于飞机的测速方面有较大的优势。

发明申请内容：本发明是一种测量运动载体平动速度的装置，运用了运流电流原理和电 磁感应原理完成的发明，称“运流电流式测速装置”，首先说明本发明的原理。

带电电容器在运动时会产生运流电流以及磁场(以下简称运流磁场)，通过对运流磁场大 小的测量就可以知道装载电容器载体的运动速度。

改变电容器的方向可以改变运流磁场的方向，形成交变磁场，测量该交变磁场的大小就 可以测量电容器运动的速度；用绝缘性软磁材料做成一直筒体11，(因为直筒体11的轴线与 母线16是互相平行的，而附图中画轴线比较困难，所以附图中只画母线16表示直筒体11的 轴线方向，垂直于母线16的截面是一个环，包括圆形环、椭圆形环、多边形环)，直筒体11 的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12，形成一个电容的两个极板，将金属箔 筒12和10分别接至电源正负极，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕 于直筒体11形成一个感应线圈15，当直筒体11的母线16平行于运动方向V时，由正负电 荷形成的运流电流i会在直筒体11的环形方向产生磁场，当电源的极性改变或直筒体11的 母线方向转动180°时，直筒体11上的环行磁场会反向，电源的极性不断改变或直筒体11 的母线方向不断转动(由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V)， 就形成了交变磁场，所以感应线圈15中会产生感生电动势。“运流电流式测速装置”包括“旋 转直筒体式电磁感应测速装置”和“改变极板电压极性式电磁感应测速装置”两类。

为了描述方便，先对附图作出说明。附图说明

图1——旋转直筒体式电磁感应测速装置形成交变磁场的原理图：1—托板；2—直流电 源；3—电源正极接头；4—电源负极接头；7—电源负极导线；8—电源正极导线；9—导线 与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒(即直筒体电容器的内极板)；11—绝缘性软磁 材料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒(即直筒体电容器的外极板)；13—导 线与金属箔筒12的连接点；14—运流电流(i)示意箭头；16—直筒体母线；22—转轴；★ —母线16的尾端；▲—母线16的首端；V—运载体的运行方向；n—旋转直筒体式电磁感应 测速装置的旋转速度。

图2——旋转直筒体式电磁感应测速装置原理图：1—托板；2—直流电源；3—电源正极 接头；4—电源负极接头；5—信号放大器；6—感应线圈15的一对输出端；7—电源负极导线； 8—电源正极导线；9—导线与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒；11—绝缘性软磁材 料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒；13—导线与金属箔筒12的连接点；14 —运流电流(i)示意箭头；15—感应线圈；16—直筒体母线；17—电压表；18—电压表输入 断；19—信号线；20—信号电刷；21—信号集电环；22—转轴；23—负极集电环；24—正极 集电环；25—负极电刷；26—正极电刷；27—直流电源；★—母线16的尾端；▲—母线16 的首端；V—运载体的运行方向；n—旋转直筒体式电磁感应测速装置的旋转速度。

图3——改变极板电压极性式电磁感应测速装置的原理图：1—托板；5—信号放大器；6 —感应线圈15的—对输出端；9—导线与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒；11— 绝缘性软磁材料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒；13—导线与金属箔筒12 的连接点；14—运流电流(i)；15—感应线圈；16—直筒体母线；28—交流电源；29—交流 电源的—对接头；30—交流电源的一对导线；★—母线16的尾端；▲—母线16的首端。

图4——旋转体与运流电流的原理图：31—金属薄壁筒；32—电荷；33—外层绝缘筒； 34—内层绝缘筒；35—绝缘筒内孔；36—硬磁体条；ω—金属薄壁筒31旋转的角速度。