[发明专利]反向串联式双线圈及玻璃纤维材质的类翼型电磁传感器

说明书

本发明公开了反向串联式双线圈及玻璃纤维材质的类翼型电磁传感器，包括：敏感头、定位板和玻璃钢外护罩；其中，所述玻璃钢外护罩内部中空，形成空腔，其一端具有定位口；所述敏感头从所述空腔穿出，穿出空腔的部位上设有通孔；所述定位板与所述定位口外形相同，并嵌入在所述定位口内；所述定位板上具有定位孔；所述定位孔与所述通孔对齐后，通过固定螺钉将所述敏感头与定位板及玻璃钢外护罩锁紧；所述敏感头外形呈类翼型。该玻璃钢外护罩可以在保证强度的前提下极大的减小了重量；另外敏感头采用类翼型外形，可较大程度地减少敏感头附近水流扰动对流速信号的影响，提高测速稳定性，同时可以提高空化临界速度，便于实现高速情况下稳定测速。

技术领域

本发明涉及船舶对水测速的技术领域，特别涉及一种采用反向串联式双线圈及增强玻璃纤维材质的类翼型电磁传感器。

背景技术

根据法拉弟电磁感应定律，通过传感器建立交变磁场，该磁场相对舰艇静止，并居于海水中。当舰艇运动时，海水必然切割所建磁场磁力线。作为一种连续的导电介质，则在海水的任何闭合回路内将会产生感应电势，该电势通过传感器的电极拾取，其表达式为：

e＝BVL (1)

式中：e表示速度电势；B表示磁场强度；V表示船舶的航速；L表示等效电极间距。

在B和L为已知常量的情况下，检测到速度电势，就能获得船舶的航速。

传统电磁传感器分为杆式电磁传感器和平面电磁传感器两种。平面电磁传感器一般伸出船底5～10mm，优点是紧贴船底，不易钩挂渔网，缺点是灵敏度稍低。根据边界层理论，越靠近船体底壳的地方其流速越低。在一定的自由流(航速)的情况下，电磁传感器所感受的速度也越低，输出感应电动势也越小，必然导致测速灵敏度下降，从而直接影响测速精度的提升。

由此可见，杆式电磁传感器精度要高于平面电磁传感器。在一些对测速精度要求较高的高速舰船中，普遍采用杆式电磁传感器。传统杆式电磁传感器一般采用单线圈设计，电极处的磁场形成一个尖峰，有效磁场较为不稳定，容易受外部条件的影响，从而降低测速精度。

此外，传统杆式电磁传感器一般采用铝青铜(QAl9-4)外壳，电极所安装的电极板一般采用环氧层压玻璃布板或其它非金属材料制作，由环氧树脂将金属外壳、非金属电极板以及金属电极粘接于一体，由于金属与非金属或环氧树脂的热膨胀系数差别较大，长期使用中不同材质的收缩率不同，可能造成开裂等缺陷，海水进入线圈部位导致绝缘下降，从而影响测速。金属电极体积较小，该影响相对较小，而金属外壳与非金属电极板体积均较大，是造成该缺陷的主因。

发明内容

鉴于上述问题，提出了提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种反向串联式双线圈及玻璃纤维材质的类翼型电磁传感器，用于船舶对水测速，保证了测速的精度，减小高速水流空化对测速的影响，并且提高了传感器的水密性以及使用寿命。

本发明实施例提供反向串联式双线圈及玻璃纤维材质的类翼型电磁传感器，包括：敏感头、定位板和玻璃钢外护罩；

其中，所述玻璃钢外护罩内部中空，形成空腔，其一端具有定位口；

所述敏感头从所述空腔穿出，穿出空腔的部位上设有通孔；所述定位板与所述定位口外形相同，并嵌入在所述定位口内；所述定位板上具有定位孔；

所述定位孔与所述通孔对齐后，通过固定螺钉将所述敏感头与定位板及玻璃钢外护罩锁紧；所述敏感头外形呈类翼型。

在一个实施例中，所述敏感头包括：双线圈组件、线圈定位杆、一对电极组件和敏感头壳体；

所述敏感头壳体呈类翼型；所述一对电极组件安装在所述敏感头壳体表面两侧；

所述双线圈组件的引线从所述线圈定位杆中心孔穿出，且均位于所述敏感头壳体内部，并由注胶口封板封堵所述敏感头壳体开口；