[发明专利]一种径向磁路动圈检波器芯体

说明书

本发明公开了一种径向磁路动圈检波器芯体，属于无源类速度传感器技术领域，该径向磁路动圈检波器芯体包括一个或多个径向磁路结构，径向磁路结构由上、下两组磁路单元和位于中部的导磁轴组成，两组磁路单元具备相反的径向磁场、且分别安装在导磁轴的上、下轴肩上。本发明采用新型径向磁路结构，改变了动圈检波器使用磁靴转换磁路方向的传统方法，使得动圈检波器的磁路更加高效，再提升检波器信号灵敏度的同时，进一步降低了检波器的重量和体积，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于无源类速度传感器技术领域，尤其涉及一种径向磁路动圈检波器芯体，可广泛应用于地下资源勘探、震动监测和预警等多种将震动机械能转换成电能的技术领域。

背景技术

现有技术中，动圈检波器多使用圆柱形磁钢，如图1所示，从图1中看不到径向匀强磁场的特点，当给图1的磁钢加上两个磁靴之后，如图2所示，图2中已有了明显的径向匀强磁场特征，通过对图1和图2的磁路结构进行比对可以看出：给磁钢增加磁靴，可以明显改变磁场方向，使得轴向磁场迅速转变成了径向磁场。而且由于合理的导磁宽度，使得径向磁场呈现出匀强磁场特征，进一步再给图2加上外磁路之后，磁靴到外磁路外壳之间就可以充分呈现出匀强磁场，如图3所示，当前绝大数的动圈检波器磁路都如图3所示。

现有文献资料中，即是对磁磁路结构，虽然增加了磁钢的数量(见专利：ZL2017203862339)，但也是通过磁靴把轴向磁场转变成了径向磁场。因此，可以明确地做出结论：当前所有动圈检波器机芯的磁路，都是通过磁靴把轴向磁场转变成了径向磁场的。而这种通过转换的方式，存在着两个问题：一是轴向漏磁很难完全消除，即是为了减少轴向漏磁，采取把磁靴的轴向厚度加大，此时，虽然轴向漏磁会有所减少，但机芯的体积急剧增大、重量增大、成本增大等问题，因此只能采取折中方式，允许一定的轴向漏磁存在，造成磁场在轴向产生一定的损耗；二是由于磁钢和磁靴之间必须存在着合理的配合间隙，同时磁靴材料也具有一定的磁阻，这两点也会使得轴向磁场转变成径向磁场过程中产生一定的损耗。因此，上述环节都造成了对总磁场的损耗，而这些损耗都会直接影响到了机芯的灵敏度及机芯体积小型化问题。这已成为当前动圈检波器的一个结构性短板，而且当前所有使用动圈检波器的领域，用户都希望采用高灵敏度、小型化产品。故而，如何克服当前动圈检波器这种短板效应，就成为了该技术领域的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种径向磁路动圈检波器芯体，采用新型径向磁路结构，改变了动圈检波器使用磁靴转换磁路方向的传统方法，使得动圈检波器的磁路更加高效，再提升检波器信号灵敏度的同时，进一步降低了检波器的重量和体积，具有广阔的应用前景。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种径向磁路动圈检波器芯体，其特征在于，包括一个或多个径向磁路结构，所述径向磁路结构由上、下两组磁路单元和位于中部的导磁轴组成，两组磁路单元具备相反的径向磁场、且分别安装在导磁轴的上、下轴肩上，其中：所述磁路单元包括径向磁钢、温度补偿片和紧固环，所述径向磁钢的上、下两侧贴设有所述温度补偿片，所述紧固环套装在径向磁钢和温度补偿片的外侧；所述径向磁钢和温度补偿片的中部均开设有安装孔，所述安装孔的尺寸与导磁轴的轴头尺寸相适应；所述径向磁钢由多片对称的扇形磁钢拼成。

优选的，所述径向磁钢为圆形磁钢、且分为SN极径向磁钢和NS极径向磁钢，其中：所述SN极径向磁钢由多片SN极扇形磁钢拼成，所述SN极扇形磁钢远离中心的磁极为S极，SN极扇形磁钢靠近中心的磁极为N极；所述NS极径向磁钢由多片NS极扇形磁钢拼成，所述NS极扇形磁钢远离中心的磁极为N极，SN极扇形磁钢靠近中心的磁极为S极。

优选的，所述扇形磁钢包括15°扇形磁钢、30°扇形磁钢、45°扇形磁钢、60°扇形磁钢、90°扇形磁钢、或120°扇形磁钢中的一种或多种。