[发明专利]一种适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器

权利要求书

1.一种适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为该传感器包括电子仓、脉冲驱动电路、检测线圈、控制采样模块、支座、简支梁弹片、安装凸起、热电偶、永磁浮子、探杆、磁致伸缩波导丝、波导丝绝缘套管、阻尼装置；

所述的电子仓的形状为长方体，右侧中部开有通孔，通孔的外侧外圆柱形凸起，圆柱形安装凸起的内测和外侧均设置有螺纹；探杆的左侧穿过圆柱形凸起和通孔进入电子仓的内壁；电路板固定在电子仓内；L形的支座的水平部分的右端固定在电子仓右侧的内壁上，垂直的短端在水平部分的左端；支座的水平部分的左侧上固定有简支弹簧片，简支弹簧片上为第一阻尼，波导丝套管的右端部设置有第二阻尼，波导丝的右端穿过第二阻尼固定在波导丝套管的右侧内部，波导丝的左端穿过第一阻尼固定在支座的左端；靠近第一阻尼3～5cm处的波导丝上，套有检测线圈；波导丝绝缘套管的内部，均匀间隔分布有2～5个热电偶；永磁浮子套在探杆外部距离探杆前端55～65％探杆长度的位置上；

所述的永磁浮子，包括浮子外壳、中心筒、磁轭、永磁体、夹块、卡环，包括以下两种结构：

第一种结构为，所述浮子外壳，包括中间的圆柱壳，以及上下两端的半球壳，三部分组成为一个密封的“胶囊”体；三个部分，中间都有一个内径与探杆外径相匹配的空心杆，三部分的空心杆同轴，贯通成为中心筒；中心筒的中间处套有圆环永磁体，圆环永磁体的上下分别贴合套有一个相同外径的圆环磁轭；圆柱壳中部的内壁上，均匀间隔分布有四个相同的夹块，将集合体“圆环磁轭-圆环永磁体-圆环磁轭”卡住；卡环固定在圆柱筒的内壁上，并分别加持在夹块的上下两端；

所述的磁轭的一侧开有同轴心的圆环槽，两个磁轭的圆环槽相向而置，分别紧贴在圆环永磁体的两侧；

或者，第二种结构:所述浮子外壳，包括中间的圆柱壳，以及上下两端的半球壳，三部分组成为一个密封的“胶囊”体；三个部分，中间都有一个内径与探杆外径相匹配的空心杆，三部分的空心杆同轴，贯通成为中心筒；在中心筒中间部位的均匀间隔、对称放置四个相同的圆柱型永磁体，每个圆柱型永磁体的上下再分别和一个四分之一圆的弧形柱的一端相连，每个弧形柱的另一端和中心筒固连；圆柱形永磁体的同一端的四个弧形柱形成了四爪型磁轭；即4组“弧形柱-圆柱形永磁体-弧形柱”集合体形成了4个把手型结构，分别固定在中心筒的四个方向；每个圆柱形永磁体被一个夹块夹持，夹块固定在圆柱壳的内壁上。

2.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的电路板上分布有脉冲驱动电路和控制采样模块；所述的脉冲驱动电路连接磁致伸缩波导丝两端，控制采样模块分别连接检测线圈和三个热电偶，控制采样模块还连接脉冲驱动电路。

3.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的检测线圈，200～1200匝，绕制成空心圆柱体。

4.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的永磁体材质为钐钴YX28，磁轭材质为电工纯铁；所述的波导丝为丝状Fe-Ga、Fe-Co材料。

5.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的浮子外壳材质为TC4钛合金。

6.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的探杆材质为非铁磁性的氧化铝；所述的波导丝绝缘套管材质为玻璃纤维管；所述的阻尼装置材质为介孔二氧化硅气凝胶。

7.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为所述的探杆的长度为0.8～2m，直径为18～24mm；所述的浮子的长度为120～220mm，外径为40～80mm，内径为16～24mm。

8.如权利要求1所述的适用于高温/高压环境的磁致伸缩液位传感器，其特征为夹块的高度大于“圆环磁轭-圆环永磁体-圆环磁轭”厚度之和4～6mm。

9.一种永磁浮子，其特征为包括浮子外壳、中心筒、磁轭、永磁体、夹块、卡环，包括以下两种结构：

第一种结构为，所述浮子外壳，包括中间的圆柱壳，以及上下两端的半球壳，三部分组成为一个密封的“胶囊”体；三个部分，中间都有一个内径与探杆外径相匹配的空心杆，三部分的空心杆同轴，贯通成为中心筒；中心筒的中间处套有圆环永磁体，圆环永磁体的上下分别贴合套有一个相同外径的圆环磁轭；圆柱壳中部的内壁上，均匀间隔分布有四个相同的夹块，将集合体“圆环磁轭-圆环永磁体-圆环磁轭”卡住；卡环固定在圆柱筒的内壁上，并分别加持在夹块的上下两端；

所述的磁轭的一侧开有同轴心的圆环槽，两个磁轭的圆环槽相向而置，分别紧贴在圆环永磁体的两侧；

或者，第二种结构:所述浮子外壳，包括中间的圆柱壳，以及上下两端的半球壳，三部分组成为一个密封的“胶囊”体；三个部分，中间都有一个内径与探杆外径相匹配的空心杆，三部分的空心杆同轴，贯通成为中心筒；在中心筒中间部位的均匀间隔、对称放置四个相同的圆柱型永磁体，每个圆柱型永磁体的上下再分别和一个四分之一圆的弧形柱的一端相连，每个弧形柱的另一端和中心筒固连；圆柱形永磁体的同一端的四个弧形柱形成了四爪型磁轭；即4组“弧形柱-圆柱形永磁体-弧形柱”集合体形成了4个把手型结构，分别固定在中心筒的四个方向；每个圆柱形永磁体被一个夹块夹持，夹块固定在圆柱壳的内壁上。