[发明专利]一种互感式磁性液体微压差传感器

说明书

技术领域

本发明属于磁性液体微压差传感器，特别适用于微压差测量领域。

背景技术

目前磁性液体微压差传感器在我国的研究尚处于实验阶段，原理如下：U型有机玻璃管内部装有磁性液体，两臂缠绕线圈并通入交流电，与外部电路电阻构成电桥电路，有压差作用时U型有机玻璃管两臂液面产生高度差Δh，进而线圈电感L发生变化，电桥平衡被破坏，通过外部电路测得的电压变化进而求得压差变化。

该种自感式磁性液体微压差传感器零点残余电压较大，不能满足小范围精密测量的需要，且该传感器尺寸较大，不能满足传感器小型化和轻量化的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：在微压测量领域，自感式磁性液体微压差传感器零点残余电压较大、尺寸较大的问题。

本发明解决其技术问题的技术方案：

一种互感式磁性液体微压差传感器，该装置包括：左磁性液体密封环、右磁性液体密封环、左感应线圈、右感应线圈、激励线圈、铁芯、左圆柱形永久磁铁、右圆柱形永久磁铁、左环形磁铁、右环形磁铁、有机玻璃管。

首先将将高强度漆包铜线均匀缠绕在有机玻璃管的中间位置，构成激励线圈，在激励线圈的左右两侧均匀、对称、等匝数的缠绕左感应线圈和右感应线圈，左、右感应线圈与激励线圈之间各留有一指间隙；再将激励线圈与恒压源连接，将左感应线圈和右感应线圈反向串联后与电压表相连；然后将左圆柱形永久磁铁、右圆柱形永久磁铁固定在铁芯的两端，共同构成复合磁芯，并在端部分别吸附左磁性液体密封环和右磁性液体密封环后将复合磁芯放入有机玻璃管中；最后将左环形磁铁和右环形磁铁分别用胶固定到有机玻璃管关于激励线圈对称的左端和右端，保证左环形磁铁与左圆柱形永久磁铁和右环形磁铁与右圆柱形永久磁铁同名端相对，用于提供回复力，保证复合磁芯在没有压差作用时处于平衡位置，铁芯的长度应满足使得复合磁芯处于平衡位置时，铁芯的两个端面分别位于左感应线圈和右感应线圈的轴向中心处。

当有机玻璃管两侧不存在压差时，在左、右环形磁铁的作用下，吸附有磁性液体的复合磁芯位于平衡位置，铁芯位于左感应线圈和右感应线圈中的长度相等，左感应线圈和右感应线圈产生的感应电动势相等，因此输出电压为零；当左侧压力源P增大时，复合磁芯向右侧移动，使得铁芯位于左感应线圈中的长度减小，位于右感应线圈中的长度增大，使得左感应线圈的感应电动势减小，右感应线圈产生的感应电动势增大，二者差值即为输出电压，反之则输出符号相反的电压信号。

本发明的有益效果：

该种互感式磁性液体微压差传感器零点残余电压小，尺寸小。

附图说明

图1一种互感式磁性液体微压差传感器。

图中：左磁性液体密封环1-1、右磁性液体密封环1-2、左感应线圈2-1、右感应线圈2-2、激励线圈3、铁芯4、左圆柱形永久磁铁5-1、右圆柱形永久磁铁5-2、左环形磁铁6-1、右环形磁铁6-2、有机玻璃管7。

具体实施方式

以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种互感式磁性液体微压差传感器，该装置包括：左磁性液体密封环1-1、右磁性液体密封环1-2、左感应线圈2-1、右感应线圈2-2、激励线圈3、铁芯4、左圆柱形永久磁铁5-1、右圆柱形永久磁铁5-2、左环形磁铁6-1、右环形磁铁6-2、有机玻璃管7。

首先将高强度漆包铜线均匀缠绕在有机玻璃管7的中间位置，构成激励线圈3，在激励线圈3的左右两侧均匀、对称、等匝数的缠绕左感应线圈2-1和右感应线圈2-2，左、右感应线圈与激励线圈3之间各留有一指间隙；再将激励线圈3与恒压源连接，将左感应线圈2-1和右感应线圈2-2反向串联后与电压表相连；然后将左圆柱形永久磁铁5-1、右圆柱形永久磁铁5-2固定在铁芯4的两端，共同构成复合磁芯，并在端部分别吸附左磁性液体密封环1-1和右磁性液体密封环1-2后将复合磁芯放入有机玻璃管7中；最后将左环形磁铁6-1和右环形磁铁6-2分别用胶固定到有机玻璃管7关于激励线圈3对称的左端和右端，保证左环形磁铁6-1与左圆柱形永久磁铁5-1和右环形磁铁6-2与右圆柱形永久磁铁5-2同名端相对，用于提供回复力，保证复合磁芯在没有压差作用时处于平衡位置，铁芯4的长度应满足使得复合磁芯处于平衡位置时，铁芯4的两个端面分别位于左感应线圈2-1和右感应线圈2-2的轴向中心处。如图1所示。

所述的磁性液体密封环1-1、1-2选用煤油基Fe₃O₄磁性液体，因为此磁性液体性能稳定，饱和磁化强度高，能够满足应用需要。