一种高灵敏湿度探测器制造技术

本发明专利技术涉及湿度探测领域，具体提供了一种高灵敏湿度探测器，磁体的两端面分别连接第一铁轭和第二铁轭，传感部为条形，第一铁轭的另一端固定地连接在传感部的一端面上，第一铁轭和传感部垂直，传感部的另一端面固定地连接第三铁轭，第三铁轭与传感部垂直，第二铁轭和第三铁轭间设有间隙，传感部呈悬空状态，传感部包括吸湿材料层和超磁致伸缩材料层，吸湿材料层置于超磁致伸缩材料层上。本发明专利技术具有湿度探测灵敏度高、量程宽和设备简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏湿度探测器
本专利技术涉及湿度探测领域，具体涉及一种高灵敏湿度探测器。
技术介绍
湿度涉及工程技术和国民生活的各个领域。随着科技的发展和人民生活水平的提高，对湿度探测的灵敏度要求越来越高。传统湿度探测是基于电阻或电容变化的，湿度探测的灵敏度低，湿度探测的量程小，探测器结构复杂。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种高灵敏湿度探测器，包括磁体、传感部、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭，磁体的两端面分别连接第一铁轭和第二铁轭，传感部为条形，第一铁轭的另一端固定地连接在传感部的一端面上，第一铁轭和传感部垂直，传感部的另一端面固定地连接第三铁轭，第三铁轭与传感部垂直，第二铁轭和第三铁轭间设有间隙，传感部呈悬空状态，传感部包括吸湿材料层和超磁致伸缩材料层，吸湿材料层置于超磁致伸缩材料层上。更进一步地，吸湿材料层为吸湿膨胀材料。更进一步地，吸湿膨胀材料为聚酰亚胺。更进一步地，磁体为电磁体或永磁体。更进一步地，超磁致伸缩材料层的底面为平面，超磁致伸缩材料层的顶面为弧形，弧形的曲率中心在超磁致伸缩材料层的上侧，吸湿材料层的底面为与超磁致伸缩材料层顶面匹配的弧形。更进一步地，在吸湿材料层的顶面设有凹槽。更进一步地，凹槽不穿透吸湿材料层。更进一步地，凹槽为长方形。更进一步地，长方形的长边沿第一铁轭和第三铁轭的连线方向。更进一步地，超磁致伸缩材料层的材料为铽镝铁超磁致伸缩材料。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种高灵敏湿度探测器，磁体的两端面分别连接第一铁轭和第二铁轭，传感部为条形，第一铁轭的另一端固定地连接在传感部的一端面上，第一铁轭和传感部垂直，传感部的另一端面固定地连接第三铁轭，第三铁轭与传感部垂直，第二铁轭和第三铁轭间设有间隙，传感部呈悬空状态，传感部包括吸湿材料层和超磁致伸缩材料层，吸湿材料层置于超磁致伸缩材料层上。使用时，将传感部置于待测环境中，在第一铁轭和第三铁轭间施加压力，使得超磁致伸缩材料层受到应力作用，超磁致伸缩材料层发生逆磁致伸缩效应。具体地，超磁致伸缩材料层发生形变，超磁致伸缩材料层内分子重新排列，导致超磁致伸缩材料层的磁导率发生变化，从而导致第二铁轭和第三铁轭间的间隙处的磁场变化。在此基础上，吸湿材料层吸湿膨胀，使得超磁致伸缩材料层弯曲，与外加压力不同，从另外角度改变超磁致伸缩材料层内的应力，在外加应力的基础上，更进一步地改变超磁致伸缩材料层内部的应力，从而更进一步地改变超磁致伸缩材料层内的磁导率，从而更进一步地改变间隙处的磁场，通过测量间隙处的磁场实现环境湿度探测。因为吸湿材料层是在外加应力的基础上，从另外方向改变超磁致伸缩材料层内部的应力，超磁致伸缩材料层的磁导率对环境湿度的变化更敏感，所以本专利技术能够实现湿度的高灵敏度探测。另外，可以通过改变施加在第一铁轭和第三铁轭上的压力，使得吸湿材料层在不同超磁致伸缩材料层内应力的基础上，更进一步地改变超磁致伸缩材料层内的应力，以调节环境湿度对超磁致伸缩材料层磁导率的影响，所以本专利技术具有湿度探测量程宽的特点。另外，本专利技术仅仅需要在超磁致伸缩材料层的上方设置吸湿材料层即可，因此，本专利技术具有结构简单的优点。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是一种高灵敏湿度探测器的示意图。图2是一种传感部的示意图。图3是又一种传感部的示意图。图4是再一种传感部的示意图。图中：1、磁体；2、传感部；3、第一铁轭；4、第二铁轭；5、第三铁轭；6、间隙；7、吸湿材料层；8、超磁致伸缩材料层。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种高灵敏湿度探测器。如图1所示，该高灵敏湿度探测器包括磁体1、传感部2、第一铁轭3、第二铁轭4、第三铁轭5。磁体1为电磁体或永磁体，在此不做限制。磁体1的两端面分别连接第一铁轭3和第二铁轭4。传感部2为条形。第一铁轭3的另一端固定地连接在传感部2的一端面上，第一铁轭3和传感部2垂直，传感部2的另一端面固定地连接第三铁轭5，第三铁轭5与传感部2垂直。第一铁轭3、第三铁轭4与传感部2垂直，以便于通过第一铁轭3和第三铁轭5向传感部2施加外力。第二铁轭4和第三铁轭5间设有间隙6。优选地，第二铁轭4的端面和第三铁轭5的端面间设有间隙6，以便于在间隙6内产生更强的磁场，提高湿度探测的灵敏度。传感部2呈悬空状态，以便于在吸湿材料层7膨胀时，传感部2整体更容易弯曲。如图2所示，传感部2的两端面固定连接第一铁轭3和第三铁轭5，传感部2包括吸湿材料层7和超磁致伸缩材料层8，吸湿材料层7置于超磁致伸缩材料层8上。具体地，吸湿材料层7为吸湿膨胀材料，在吸湿材料层吸收环境中的水分后，吸湿材料层7膨胀。优选地，吸湿膨胀材料为聚酰亚胺，聚酰亚胺材料在吸收水分后能够产生显著的膨胀。超磁致伸缩材料层8的材料为稀土超磁致伸缩材料。优选地，超磁致伸缩材料层8的材料为铽镝铁超磁致伸缩材料。使用时，将传感部2置于待测环境中，在第一铁轭3和第三铁轭5间施加压力，使得超磁致伸缩材料层8受到应力作用，超磁致伸缩材料层8发生逆磁致伸缩效应。具体地，超磁致伸缩材料层8发生形变，超磁致伸缩材料层8内分子重新排列，导致超磁致伸缩材料层8的磁导率发生变化，从而导致第二铁轭4和第三铁轭5间的间隙处的磁场变化。在此基础上，吸湿材料层7吸湿膨胀，使得超磁致伸缩材料层8弯曲，与外加压力不同，从另外角度改变超磁致伸缩材料层8内的应力，在外加应力的基础上，更进一步地改变超磁致伸缩材料层8内部的应力，从而更进一步地改变超磁致伸缩材料层8内的磁导率，从而更进一步地改变间隙6处的磁场，通过测量间隙6处的磁场实现环境湿度探测。因为吸湿材料层7是在外加应力的基础上，从另外方向改变超磁致伸缩材料层8内部的应力，超磁致伸缩材料层8的磁导率对环境湿度的变化更敏感，所以本专利技术能够实现湿度的高灵敏度探测。另外，可以通过改变施加在第一铁轭3和第三铁轭5上的压力，使得吸湿材料层7在不同超磁致伸缩材料层8内应力的基础上，更进一步地改变超磁致伸缩材料层8内的应力，以调节环境湿度对超磁致伸缩材料层8磁导率的影响，所以本专利技术具有湿度探测量程宽的特点。另外，本专利技术仅仅需要在超磁致伸缩材料层8的上方设置吸湿材料层即可，因此，本专利技术具有结构简单的优点。实施例2在实施例1的基础上，如图3所示，超磁致伸缩材料层8的底面为平面，超磁致伸缩材料层8的顶面为弧形，弧形的曲率中心在超磁致伸缩材料层8的上侧，吸湿材料层7的底面为与超磁致伸缩材料层8顶面匹配的弧形。也就是说，吸湿材料层7与超磁致伸缩材料层8接触的面的形状相同。这样一来，在超磁致伸缩材料层8的中部，超磁致伸缩材料层8薄，一方面，超磁致伸缩材料层8更容易弯曲，更多地改变超磁致伸缩材料层8内的应力；另一方面，超磁致伸缩材料层8中的磁路更窄。当吸湿材料层7膨胀时，两方面的效果均更多地改变超磁致伸缩材料层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏湿度探测器，其特征在于，包括：磁体、传感部、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭，所述磁体的两端面分别连接所述第一铁轭和所述第二铁轭，所述传感部为条形，所述第一铁轭的另一端固定地连接在所述传感部的一端面上，所述第一铁轭和所述传感部垂直，所述传感部的另一端面固定地连接所述第三铁轭，所述第三铁轭与所述传感部垂直，所述第二铁轭和所述第三铁轭间设有间隙，所述传感部呈悬空状态，所述传感部包括吸湿材料层和超磁致伸缩材料层，所述吸湿材料层置于所述超磁致伸缩材料层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏湿度探测器，其特征在于，包括：磁体、传感部、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭，所述磁体的两端面分别连接所述第一铁轭和所述第二铁轭，所述传感部为条形，所述第一铁轭的另一端固定地连接在所述传感部的一端面上，所述第一铁轭和所述传感部垂直，所述传感部的另一端面固定地连接所述第三铁轭，所述第三铁轭与所述传感部垂直，所述第二铁轭和所述第三铁轭间设有间隙，所述传感部呈悬空状态，所述传感部包括吸湿材料层和超磁致伸缩材料层，所述吸湿材料层置于所述超磁致伸缩材料层上。


2.如权利要求1所述的高灵敏湿度探测器，其特征在于：所述吸湿材料层为吸湿膨胀材料。


3.如权利要求2所述的高灵敏湿度探测器，其特征在于：所述吸湿膨胀材料为聚酰亚胺。


4.如权利要求3所述的高灵敏湿度探测器，其特征在于：所述磁体为电磁体或永磁体。


5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：刘翡琼，
类型：发明
国别省市：陕西;61