差动式磁性液体微压差传感器数学模型计算及试验验证.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 12期 机 械 工 程 学 报 V_01．46 NO．12 2010 年 6 月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Jun． 2010 DoI：1O．3901／JM E．2010．12．161 差动式磁性液体微压差传感器 数学模型计算及试验验证木 郝瑞参 李德才 (北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044) 摘要：将兼具有固体铁磁性和流体流动特性的一种新型功能材料——磁性液体应用于微压差传感器的研究。在对磁性液体的 磁学模型和磁学特性研究的基础上，通过对试验用磁性液体的磁化强度的测试和磁化曲线的绘制，分析磁性液体微压差传感 器的工作原理，建立互感式磁性液体压差传感器的数学模型，计算u形管两臂上通电线圈的电感及互感系数，通过模拟试验 得到灵敏度与试验中各参数之间的关系，并绘出灵敏度与u形管径大小之间的关系曲线，推导出差动式压差传感器的压力差 输入与感应电势输出之间的关系，并通过试验验证输入与输出之间的线性关系。磁性液体液柱半径rm越小，螺线管直径越小， 传感器灵敏度越高：磁性液体的磁导率越大，传感器灵敏度越高。将理论计算和试验对比得出理论值与试验值的一致性。在 误差允许的范围内，设计方案可行。 关键词：磁性液体 压差 传感器 中图分类号：TP212 M athematicM odelandExperimentofPressureDifference SensorwithM agneticFluid HAO Ruican LIDecai (SchoolofMechanical，ElectronicandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044) Abstract：A new functionalmaterial--magneticfluidwhichpossessesbothferromang etism ofsolidandflow propertiesoffluid,is appliedinhteresearchofthepressuredifferencesensor．Basedontheresearchonthemagnetism modelna dpropertiesofmang etic fluid，themang etizationintensityofmagneticufl idintheexperimentistestedna dhtemang etizationCUlVeisobtained．Theprinciple ofthep~ssuredifferencesensorwiht mang eticfluid isanalyzed，andhtemathematicmodelofhtemumalinductancepressure differencesensorwithmang eticfluidisbuilt．TheinductanceandmutualinductanceofthecoilsonhtetwoalmsofhteU tubeare calculated．Therelationshipbetweenhtesensitiviyt andtheparametersusedni thetestisattainedbysimulationexperiment，andhte relationshipcurvebetweenhtesensitivity na dhte~ameterofhteU utbeisdrawn．Th erelationship bewt een theinputpressure diff