新型磁性液体微压差传感器的设计及耐压分析 .pdfVIP

学兔兔 第 36卷 第 9期 仪 器 仪 表 学 报 V01．36No．9 2015年 9月 ChineseJournalofScientificInstrument Sep．2015 新型磁性液体微压差传感器的设计及耐压分析 水 谢 君，李德才，邢延思 (北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044) 摘 要：传感器是磁性液体的重要应用领域之一。为弥补现有磁性液体微压差传感器的不足，设计了一种新型的磁性液体微 压差传感器，该传感器的复合磁芯由磁导率高的1Crl3和永久磁铁构成，磁性液体被吸附在永久磁铁的端部形成环状起到润滑 和密封的作用，敏感元件采用 1Crl3，转换元件采用对称线圈。当磁芯进入线圈后 ，使得线圈电感发生变化，电桥电路输 出明显 的电压信号。在此基础上，提出了回复力的线性程度和磁性液体环的耐压能力决定了磁性液体微压差传感器的量程范围，并通 过理论推导、仿真分析和实验研究的手段证明了磁性液体环的密封耐压能力能够满足磁性液体微压差传感器的测量要求。该 传感器体积小、成本低、便于安装，具有很强的实用价值。 关键词：磁性液体 ；微压差；传感器 ；耐压 中图分类号：TH113．2 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．40 Design ofanovelmagneticfluidmicro-pressuredifferencesensor andanalysisofitsanti-pressurecapability XieJun，LiDecai，XingYansi (SchoolofMechanical，ElectronicandControlEngineering，BeifingJiaotongUniversity，Betling100044，China) Abstract：Sensorisanimportantapplicationfieldofmagneticfluid．Inordertoremedytheinsufficiencyoftheexistingmagneticfluidmi— cro—pressuredifferencesensor，inthispaper，anovelmagneticfluidmicro—pressuredifferencesensorisdesigned．Thecompoundmag— neticcoreofthesensoriscomposedof1Crl3withhighpermeabilityandpermanentmagnets．Themagneticfluidisadsorbedonthetop ofthepermanentmagnetsasaringforlubricationandsealing．Thesensingelementisamagneticcoremadeof1Crl3，andthetransform elementisapairofsymmetricalcoils．Whenthecompoundmagneticcoremovesintothecoil，theinductanceofthecoilchangesandthe bridgecircuitwilloutputanobviousvoltagesigna1．Inaddition，basedonabove，thispaperproposesthatthemeasuringrangeofthe magneticfluidmicro-—pressuredifferencesensorisdetemr inedbythelinearityoftherestoringforceandtheanti--pressurecapabilityofthe magneticfluidring．Thetheoreticalderivation，simulatedanalysisandex