[发明专利]基于磁敏感材料的电感式振动传感器

说明书

一种基于磁敏感材料的电感式振动传感器，包括底座、外壳体，外壳体安装在底座的上端，外壳体中安装内壳体，导向环的外圆卡在环形凸缘的环槽中，导向环的圆心孔滑动配合质量块，第一电感线圈缠绕在质量块上端设置的上绕线座的上绕线槽中，上绕线座的圆心孔中设置第一磁敏感材料，第二电感线圈缠绕在质量块下端设置的下绕线座的下绕线槽中，下绕线座的圆心孔中设置第二磁敏感材料，质量块的中心凸台与磁敏感材料固定，上绕线座的下端设置第一减震环，下绕线座的上端设置第二减震环，第一磁敏感材料、第一电感线圈和第二磁敏感材料、第二电感线圈以质量块的中心形成对称的差动结构，第一电感线圈、第二电感线圈经电感电压转换模块连接信号接口。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种基于磁敏感材料的电感式振动传感器。

背景技术

振动是自然界的普遍现象之一，大到宇宙小至原子微粒，无部存在振动现象。在工程领域中振动现象比比皆是，但很多情况下振动是有害的，如振动会降低加工精度和光洁度，加剧结构件的疲劳和磨损，甚至是导致结构件断裂解体，在航空领域中基体及结构件的振动还会影响驾驶员的操作，对飞行驾驶带来安全隐患。因此，在工程领域中对振动的监测显得至关重要，目前，主要采用振动传感器对振动进行实时监测。振动传感器是一种能够感受机械振动参量，如振动的速度、加速度、频率等，并将振动参量转换为可用输出电信号的传感器。按机电变换原理振动传感器可分为：电动势、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式，相比于其它的变换原理，电感式传感器因其具有很高的分辨力、较长的使用寿命等优点，广泛应用在精密和超精密测量领域，对检测的有效性以及自动控制系统的可靠运行起到关键性作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于磁敏感材料的电感式振动传感器，其能对被测物的振动大小进行实时测量，且结构简单、灵敏度高、可靠性好。

本发明的技术方案是：一种基于磁敏感材料的电感式振动传感器，包括底座、外壳体，所述外壳体安装在底座的上端，其特征在于：所述外壳体中固定安装内壳体，所述内壳体下端的下底板与底座之间留有安装电感电压转换模块的间距，该内壳体的中段内壁设有环形凸缘，所述环形凸缘的内壁设置一用于固定导向环的环槽，一导向环的外圆卡在环槽中，导向环的圆心孔滑动配合一质量块，所述质量块为圆柱形状，该质量块轴向长度大于导向环的轴向长度，使质量块外圆的上下两端与导向环的上下端之间就均留有自由度距离，所述质量块的上端与内壳体的腔顶之间设置上绕线座，所述上绕线座的外部设置环形的上绕线槽，在上绕线槽中缠绕第一电感线圈，在上绕线座的圆心孔中设置第一磁敏感材料，所述第一磁敏感材料的上端与内壳体的腔顶粘接固定，所述质量块的下端与内壳体的腔底之间设置下绕线座，所述下绕线座的外部设置环形的下绕线槽，在下绕线槽中缠绕第二电感线圈，在下绕线座的圆心孔中设置第二磁敏感材料，所述第二磁敏感材料的下端与下底板的上端粘接固定，——所述质量块的上下两端分别设有中心凸台，两个中心凸台分别插入上绕线座、下绕线座的圆心孔中与磁敏感材料粘接固定，所述上绕线座的下端通过第一减震环与质量块上端接触，所述下绕线座的上端通过第二减震环与质量块下端接触，使第一磁敏感材料、第一电感线圈和第二磁敏感材料、第二电感线圈以质量块的中心形成对称的差动结构，所述第一电感线圈、第二电感线圈分别通过导线与一电感电压转换模块连接，所述电感电压转换模块固定在底座上，并通过导线连接外壳体上的信号接口。

所述内壳体的腔顶圆心设有上定位座，所述上定位座的圆周为安装上绕线座的环形安装槽，所述下底板上端圆心设有下定位座。

所述底座上设有安装螺孔，用于与被测物通过螺钉连接固定。

所述第一磁敏感材料和第二磁敏感材料均采用预结构化磁流变弹性体。

所述导向环采用聚四氟乙烯材料的导向环。

所述外壳体的下端设有内螺纹，所述底座的上端设有环形的安装凸台，该安装凸台设置外螺纹与外壳体螺纹连接。

所述内壳体的上端通过螺栓与外壳体连接固定。