[发明专利]水平细管式磁性液体微压差传感器

说明书

本发明公开了一种水平细管式磁性液体微压差传感器，所述水平细管式磁性液体微压差传感器包括管体、第一弹性膜、第二弹性膜、第一线圈、第二线圈和励磁线圈，管体内设有第一腔、毛细腔和第二腔，毛细腔的一端与第一腔连通，毛细腔的另一端与第二腔连通，第一腔和第二腔内均填充有非磁性流体，毛细腔内填充有磁性液体；第一弹性膜设于管体内，第二弹性膜设于管体内，第一线圈和第二线圈均缠绕在管体的外周，且第一线圈和第二线圈与毛细腔对应，励磁线圈缠绕在管体的外周侧，且第一线圈、励磁线圈、第二线圈沿着管体的延伸方向依次间隔排布。本发明的水平细管式磁性液体微压差传感器提高了微压差传感器的灵敏度，还实现了微压差传感器的自行恢复。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体地，涉及一种水平细管式磁性液体微压差传感器。

背景技术

微压差传感器是一种能够感知微小压差变化的精密仪器，其广泛应用于军事工业、生物医疗、航空航天等高精尖领域。磁性液体微压差传感器作为微压差传感器的一种，在我国尚处于实验阶段。相关技术中的磁性液体微压差传感器在极小压差作用下，存在线圈的电感变化弱且输出的信号差的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种水平细管式磁性液体微压差传感器，该水平细管式磁性液体微压差传感器能够在极小压差作用下，依然能够引起线圈电感的较强变化，进而使得线圈能够输出较强的电压信号，提高了微压差传感器的灵敏度。

根据本发明实施例的水平细管式磁性液体微压差传感器包括：管体，所述管体内沿着所述管体的延伸方向依次设有第一腔、毛细腔和第二腔，所述毛细腔的一端与所述第一腔连通，所述毛细腔的另一端与所述第二腔连通，所述毛细腔用于产生毛细力，所述第一腔和所述第二腔内均填充有非磁性流体，所述毛细腔内填充有磁性液体，所述磁性液体用于分隔从所述第一腔流入所述毛细腔的所述非磁性流体和从所述第二腔流入所述毛细腔的所述非磁性流体；第一弹性膜，所述第一弹性膜设于所述管体内并用于弹性封堵所述第一腔的一侧，所述毛细腔位于所述第一腔的另一侧；第二弹性膜，所述第二弹性膜设于所述管体内并用于弹性封堵所述第二腔的一侧，所述毛细腔位于所述第二腔的另一侧；第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈均缠绕在所述管体的外周，且所述第一线圈和所述第二线圈与所述毛细腔对应；励磁线圈，所述励磁线圈缠绕在所述管体的外周侧，所述励磁线圈位于所述第一线圈和所述第二线圈之间，且所述第一线圈、所述励磁线圈、所述第二线圈沿着所述管体的延伸方向依次间隔排布。

根据本发明实施例的水平细管式磁性液体微压差传感器，当微压差传感器两端的压差发生变化时，第一腔和第二腔内的非磁性流体会失稳，磁性液体会在毛细腔内移动，第一线圈和第二线圈内的磁性液体长度会随即变化，毛细腔能够起到放大磁性液体长度变化的作用，并使得第一线圈和第二线圈能够感知较强的电感信号，提高了微压差传感器的灵敏度。由于毛细腔能够产生毛细力作用，使得毛细腔内磁性液体的状态更加稳定。

另外，第一弹性膜和第二弹性膜均具有自恢复特性，实现了微压差传感器的自行恢复，避免了相关技术中通过设置永磁体提供恢复力而容易造成结构和磁路复杂的情况，降低了成本。

在一些实施例中，所述管体包括第一管、毛细管和第二管，所述毛细管连接在所述第一管和所述第二管之间以连通所述第一管和所述第二管，所述第一腔形成在所述第一管内，所述第一弹性膜设于所述第一管内，所述第二腔形成在所述第二管内，所述第二弹性膜设于所述第二管内，所述毛细腔形成在所述毛细管内。

在一些实施例中，水平细管式磁性液体微压差传感器还包括第一塞和第二塞，所述第一塞套设在所述毛细管的一端且至少部分配合在所述第一管内以连通所述第一腔和所述毛细腔，所述第二塞套设在所述毛细管的另一端且至少部分配合在所述第二管内以连通所述第二腔和所述毛细腔。