一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器制造技术

一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器，适用于微压测量领域。该装置包括：上臂线圈（1-1）、下臂线圈（1-2）、圆柱形复合磁芯（2）、磁性液体（3）、U型有机玻璃管（4）、橡胶塞（5）、压力表（6）、第一定值电阻（R1）、第二定值电阻（R2）、交流电源（U）和电压表（V）。漆包铜线均匀、等匝数、以正接方式缠绕在U型有机玻璃管一侧的上部和下部，与等值定值电阻（R1）、（R2）串联后，并联在交流电源两端。注入磁性液体后将圆柱形复合磁芯放入U型管缠绕线圈一侧的管内，塞入橡胶塞，U型管缠绕线圈一侧开口端与压力源P和压力表连接。圆柱形复合磁芯在线圈内移动时，不用放大电路就能观察到明显的电压值，降低功耗的同时使传感器小型化。

A magnetic fluid micro pressure differential sensor with high sensitivity

A magnetic fluid micro pressure differential sensor with high sensitivity is suitable for the field of micro pressure measurement. The device includes a coil (1-1) upper arm and lower arm coil (1-2), a composite magnetic core (2), magnetic fluid (3), U (4) type organic glass tube and a rubber plug (5), pressure gauge (6), the resistance value (R1), second (the fixed value resistance R2), alternating current source and voltmeter (U) (V). The uniform and equal turns of the enameled copper wire are wound at the upper and lower sides of the U plexiglass tube in a positive mode, and are connected in series with the equivalent value resistance (R1) and (R2) in parallel with the AC power supply. When the magnetic fluid is injected, the cylindrical composite magnetic core is placed in the tube at one side of the U winding coil and is inserted into the rubber stopper, and the open end of the U tube winding coil is connected with the pressure source P and the pressure gauge. When the cylindrical composite magnetic core is moved in an online coil, the obvious voltage value can be observed without amplifying the circuit, and the sensor can be reduced at the same time to reduce the power consumption.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器，适用于微压测量领域。该装置包括：上臂线圈（1-1）、下臂线圈（1-2）、圆柱形复合磁芯（2）、磁性液体（3）、U型有机玻璃管（4）、橡胶塞（5）、压力表（6）、第一定值电阻（R1）、第二定值电阻（R2）、交流电源（U）和电压表（V）。漆包铜线均匀、等匝数、以正接方式缠绕在U型有机玻璃管一侧的上部和下部，与等值定值电阻（R1）、（R2）串联后，并联在交流电源两端。注入磁性液体后将圆柱形复合磁芯放入U型管缠绕线圈一侧的管内，塞入橡胶塞，U型管缠绕线圈一侧开口端与压力源P和压力表连接。圆柱形复合磁芯在线圈内移动时，不用放大电路就能观察到明显的电压值，降低功耗的同时使传感器小型化。【专利说明】一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器
本专利技术属于磁性液体微压差传感器，特别适用于微压差测量领域。
技术介绍
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Ah，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。由于现有的磁性液体微压差传感器电感变化很小，所输出的电压信号需要进行多级放大才便于观察，由于放大电路也需要单独供电，这一方面增大了传感器的功耗，另一方面不利于磁性液体微压差传感器的小型化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题:在微压测量领域，原有磁性液体微压差传感器灵敏度偏低的问题。本专利技术解决其技术问题的技术方案:一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器，该装置包括:上臂线圈、下臂线圈、圆柱形复合磁芯、磁性液体、U型有机玻璃管、橡胶塞、压力表、第一定值电阻R1、第二定值电阻R2、交流电源U和电压表V。高强度漆包铜线均匀、等匝数、以正接方式缠绕在U型有机玻璃管一侧的上部和下部，构成上臂线圈和下臂线圈，两线圈间距等于复合磁芯长度；向U型有机玻璃管内注入磁性液体后，将圆柱形复合磁芯放入U型有机玻璃管缠有线圈一侧的管内，上臂线圈和下臂线圈加载交流电，保证圆柱形复合磁芯的两端和线圈的同名端相对，此时在二阶浮力原理和磁场力的共同作用下圆柱形复合磁芯悬浮于磁性液体中，位于两线圈的间隙内。然后将橡胶塞塞在U型有机玻璃管缠有线圈一侧的上开口内，U型有机玻璃管缠有线圈一侧开口端经三通与压力源P和压力表连接，上臂线圈、下臂线圈分别和等值的第一定值电阻R1、第二定值电阻R2串联后，并联在交流电源U的两端构成电桥电路。当U型有机玻璃管两侧不存在压差时，圆柱形复合磁芯位于两线圈的间隙中间位置，电桥电路输出电压为零。当U型有机玻璃管缠有线圈的一侧存在微压作用时，圆柱形复合磁芯随着磁性液体在U型有机玻璃管中的流动而在U型有机玻璃管内移动。由于复合磁芯中铁磁性物质的磁导率远远大于磁性液体，两者相差约IO5数量级，而通电线圈的电感随着其中介质磁导率的增大而增大，二者关系如下所示:【权利要求】1.一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器，该装置包括:上臂线圈(1-1)、下臂线圈(1-2)、圆柱形复合磁芯(2)、磁性液体(3)、U型有机玻璃管(4)、橡胶塞(5)、压力表(6)、第一定值电阻(R1)、第二定值电阻(R2)、交流电源(U)和电压表(V)； 高强度漆包铜线均匀、等匝数、以正接方式缠绕在U型有机玻璃管一侧的上部和下部，构成上臂线圈(1-1)和下臂线圈(1-2); 向U型有机玻璃管(4)内注入磁性液体(3)； 将圆柱形复合磁芯(2)放入U型有机玻璃管(4)中缠有线圈一侧； 橡胶塞(5 )塞在U型有机玻璃管(4)的左臂上开口内，U型有机玻璃管(4)缠有线圈一侧开口端经三通与压力源P和压力表(6)连接； 上臂线圈(1-1)和下臂线圈(1-2)分别和等值的第一定值电阻(R1)、第二定值电阻(R2)串联后，并联在交流电源(U)的两端，两线圈和两个等值定值电阻构成电桥电路； 其特征在于: 圆柱形复合磁芯(2)外层为橡胶磁铁，内层为铁磁性物质，悬浮于线圈间隙的磁性液体(3)中，复合磁芯与通电线圈同名端相对，用于提供回复力。【文档编号】G01L13/04GK103542975SQ201310467072【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日 【专利技术者】李德才, 谢君 申请人:北京交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灵敏度高的磁性液体微压差传感器，该装置包括：上臂线圈（1?1）、下臂线圈（1?2）、圆柱形复合磁芯（2）、磁性液体（3）、U型有机玻璃管（4）、橡胶塞（5）、压力表（6）、第一定值电阻（R1）、第二定值电阻（R2）、交流电源（U）和电压表（V）；高强度漆包铜线均匀、等匝数、以正接方式缠绕在U型有机玻璃管一侧的上部和下部，构成上臂线圈（1?1）和下臂线圈（1?2）；向U型有机玻璃管（4）内注入磁性液体（3）；将圆柱形复合磁芯（2）放入U型有机玻璃管（4）中缠有线圈一侧；橡胶塞（5）塞在U型有机玻璃管（4）的左臂上开口内，U型有机玻璃管（4）缠有线圈一侧开口端经三通与压力源P和压力表（6）连接；上臂线圈（1?1）和下臂线圈（1?2）分别和等值的第一定值电阻（R1）、第二定值电阻（R2）串联后，并联在交流电源（U）的两端，两线圈和两个等值定值电阻构成电桥电路；其特征在于：圆柱形复合磁芯（2）外层为橡胶磁铁，内层为铁磁性物质，悬浮于线圈间隙的磁性液体（3）中，复合磁芯与通电线圈同名端相对，用于提供回复力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李德才，谢君，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：