[发明专利]一种基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器

权利要求书

1.一种基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，包括：磁性液体团、压力传导膜、不导磁管、感应线圈、磁场装置和测量装置；其中，

所述压力传导膜和所述不导磁管均为空心管状结构，所述压力传导膜穿设在所述不导磁管中，且所述压力传导膜与所述不导磁管的端部粘接，以在所述压力传导膜与所述不导磁管的内侧壁之间形成空腔，所述磁性液体团填充在所述空腔内；所述感应线圈绕设在所述不导磁管的外侧壁上，并与所述测量装置电连接，所述磁场装置布置在所述不导磁管外，并与所述测量装置电连接；

所述压力传导膜一端设有供被测流体流入的流体入口管，另一端设有供被测流体流出的流体出口管；所述感应线圈用于感应所述磁性液体团的形状和位置变化；所述测量装置用于根据所述感应线圈输出的电流信号测量被测流体流量，并将测量结果反馈给所述磁场装置；所述磁场装置用于根据所述测量装置的测量结果调整所述不导磁管外的磁场，以控制所述磁性液体团的位置和形状；

所述测量装置包括信号采集及放大系统和测量及反馈电路；其中，

所述感应线圈的输出端与所述信号采集及放大系统的输入端电连接，所述信号采集及放大系统的输出端与所述测量及反馈电路的输入端电连接，所述测量及反馈电路的输出端与所述磁场装置的输入端电连接；

所述信号采集及放大系统用于采集所述感应线圈输出的电流信号，并对采集到的电流信号进行放大处理；所述测量及反馈电路用于根据放大后的电流信号测量出被测流体的流量，并将测量结果反馈给所述磁场装置；

所述磁场装置包括一次线圈、二次线圈和电感调控器；其中，

所述二次线圈为滑动变感式线圈，所述二次线圈与所述电感调控器的输出端电连接，所述电感调控器的输入端与所述测量及反馈电路的输出端电连接；

所述电感调控器用于当所述磁性液体团的位移超过设定值时，根据所述测量及反馈电路的输出调整所述二次线圈，以调整所述不导磁管外的磁场强度，进而控制所述磁性液体团的位置，完成对所述磁性液体团的位置的固定。

2.如权利要求1所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述压力传导膜和所述不导磁管均为横截面为O形的环形管状结构。

3.如权利要求1所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述磁性液体团包括纳米级磁性颗粒、表面活性剂和基载液。

4.如权利要求1所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述压力传导膜由不导磁材料制成，用于将被测流体的压力传导给所述磁性液体团，同时与所述磁场装置配合，以控制所述磁性液体团的形状和位置；所述压力传导膜的内径通过所述磁场装置调整所述磁性液体团的形状来控制，进而实现传感器的量程可调。

5.如权利要求1所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述感应线圈包括多个独立的子线圈，每一子线圈分别由漆包铜线绕制而成，多个子线圈并排均匀分布于所述不导磁管的外侧壁上，每一所述子线圈的输出端分别与所述信号采集及放大系统的输入端电连接。

6.如权利要求1所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述不导磁管对应所述流体出口管的一端开设有安装孔，所述安装孔内安装有感应电磁阀，所述感应电磁阀与一磁性液体回收装置连通。

7.如权利要求6所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述感应电磁阀的端部设置有压力传感器，所述压力传感器用于测量所述磁性液体团的压力，当被测流体流量大到超过所述压力传感器设定的可测量范围时，所述感应电磁阀打开，所述磁性液体团流入所述磁性液体回收装置。

8.如权利要求7所述的基于磁性液体的内腔可调式微流量传感器，其特征在于，所述磁性液体回收装置包括由不导磁材料制成的回收管和磁性液体回收箱；其中，所述磁性液体回收箱通过所述回收管与所述感应电磁阀连通。