[发明专利]一种磁性液体微压差传感器的防溢出装置

说明书

技术领域

本发明属于磁性液体微压差传感器的辅助装置，特别适用于磁性液体微压差测量领域。

背景技术

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型玻璃管两臂液面产生高度差Δh，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。

由于磁性液体微压差传感器的U型玻璃管一侧与大气相连通，因此当压力源P一侧加压时，如果P超过临界值，则会造成磁性液体从U型玻璃管与大气相连通的一侧溢出，造成环境污染和测量结果失真。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：在磁性液体微压测量领域，磁性液体微压差传感器中磁性液体溢出的问题。

本发明解决其技术问题的技术方案：

一种磁性液体微压差传感器的防溢出装置，该装置包括：高强度漆包铜线圈L1和L2、滑动变阻器R1和R2、交流电源U、电压表V、A/D模数转换器、8031单片机、电机和蜗轮蜗杆结构；

磁性液体微压差传感器由如下装置构成：高强度漆包铜线均匀、对称、等匝数的缠绕在U型玻璃管的两臂上，构成左臂线圈和右臂线圈，向U型玻璃管内注入磁性液体，橡胶塞塞在U型有机玻璃管的左臂上开口内，U型玻璃管左臂的侧开口端经三通与压力源和压力表连接，左臂线圈和右臂线圈分别和等值定值电阻串联后，并联在交流电源U₀的两端，和定值电阻构成电桥电路；

磁性液体微压差传感器原理如下：当U型玻璃管两侧不存在压差时，U型玻璃管内两臂磁性液体液面相平，两臂电感相同，输出电压信号为零。当U型玻璃管的一侧存在微压作用时，磁性液体在管内流动，两臂电感出现差值，电桥平衡被破坏，通过测量输出的电压信号值可以求得压强的变化；

磁性液体微压差传感器的防溢出装置原理如下：将高强度漆包铜线均匀、等匝数的缠绕在磁性液体微压差传感器U型玻璃管的右臂上部，构成线圈L1和L2，两线圈间距离10mm，线圈L1和L2分别和等值滑动变阻器R1、R2串联后，并联在交流电源U的两端，与两个等值滑动变阻器构成电桥电路；当施加压强P未超过临界值时，磁性液体不会进入线圈L1和L2中，两线圈与滑动变阻器R1和R2所构成的电桥电路平衡，不产生电压信号；当压强P超过临界值时，磁性液体会进入线圈L1中，此时电桥电路不再平衡，产生电压信号，输出的电压信号经A/D模数转换器转换成数字信号后，输入给8031单片机，8031单片机控制电机旋转带动蜗轮蜗杆结构，橡胶塞从U型玻璃管左臂上开口移走，这样U型玻璃管左臂与右臂均与大气连通，使得U型玻璃管两臂液面重新回到平衡位置，0.5s后8031单片机控制电机带动蜗轮蜗杆结构反向运动，橡胶塞重新塞入U型管左臂上开口。

本发明的有益效果：

在防溢出装置的作用下，当外界施加的压强P超过临界值时，压强P一侧能够迅速与大气联通，使得U型玻璃管两臂液面重新回到平衡位置，避免了因U型玻璃管内磁性液体的溢出而造成的环境污染和测量结果失真。

附图说明

图1 一种磁性液体微压差传感器的防溢出装置。

图中：高强度漆包铜线圈1-1和1-2，蜗轮蜗杆结构2。

图2 防溢出装置电桥电路示意图。

图中：滑动变阻器R1和R2、交流电源U和电压表V。

图3 防溢出装置工作原理图。

具体实施方式

以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种磁性液体微压差传感器的防溢出装置，如图1、2、3所示。该装置包括：高强度漆包铜线圈1-1（L1）和1-2（L2）、等值滑动变阻器R1和R2、交流电源U、电压表V、A/D模数转换器、8031单片机、电机和蜗轮蜗杆结构2；

高强度漆包铜线均匀、等匝数的缠绕在磁性液体微压差传感器U型玻璃管的右臂上部，构成线圈1-1和1-2，两线圈间距离10mm； 

线圈1-1和1-2分别和等值滑动变阻器R1、R2串联后，并联在交流电源U的两端，与两个等值滑动变阻器构成电桥电路；