罗湖明珠水会555体验

<cite id="75f5x"><video id="75f5x"></video></cite>
<menuitem id="75f5x"><del id="75f5x"></del></menuitem>
<var id="75f5x"></var>
<var id="75f5x"><strike id="75f5x"><listing id="75f5x"></listing></strike></var><var id="75f5x"></var><var id="75f5x"><video id="75f5x"><thead id="75f5x"></thead></video></var>
<var id="75f5x"><video id="75f5x"></video></var>
服務熱線0535-6936196

磁致伸縮液位傳感器信號拾取關鍵技術的研究

來源:拿度科技 瀏覽量: 時間:2021-03-19 09:48

  

       目前,國內外航空領域的燃油測量廣泛使用電容式油量傳感器。隨著航空工業的發展,如何更精確的測量飛機燃油量稱為亟需解決的問題。磁致伸縮位移及液位測量技術因其具有較高的測量精度,目前已被廣泛應用與許多民用領域。磁致伸縮液位傳感器的液位測量典型精度可達0.05%,其壽命、重復性、可靠西個都是其它儀表無法比擬的,而且浮子和傳感器敏感元件無直接接觸,使其在極惡劣的環境下也能正常工作。將該技術用于航空燃油測量中,將會大大提高燃油測量精度。經過盧綸的分析論證、實驗探索、完成了信號激勵、回撥拾取信號處理等模塊的研究、設計、制作、組裝,現在已經成功研制出磁致伸縮油量傳感器的樣機。本研究就是在磁致伸縮液位傳感器整機設計過程當中,對其關鍵部分--回波信號拾取部分進行的研究和設計。
1、磁致伸縮液位傳感器原理簡介
       磁致伸縮液位傳感器控制模塊向磁致伸縮波導絲上施加激勵電流脈沖;電流脈沖周圍產生的磁場與浮子內置磁鋼的磁場相遇,在磁致伸縮波導絲上產生磁致伸縮效應,使波導絲扭轉;扭轉波以一定的速度向兩端傳播,向傳感器末端傳播的應力波被阻尼器件吸收,而向激勵端傳播的信號被回波信號拾取部分所接受。計量出發射電流脈沖與接收到應力波的時間間隔,即可計算出浮子的位置,從而達到液位測量的目的。
       磁致伸縮液位傳感器由支撐機械結構、浮子及敏感元件、激勵電路模塊、回波拾取裝置、信號檢測模塊、控制通信模塊6部分組成。各部分功能簡介如下:
①用于支撐、連接、保護的機械結構:包括管套、連接法蘭、屏蔽殼,及有一定強度的保護外殼。
②浮子及敏感元件波導絲:是傳感器的主要敏感元件,能夠感受浮子在波導絲長度方向上的相對位置,并將其轉化成向波導絲兩端傳播的機械扭轉波。試驗中使用的波導絲的材料為一種鐵鎳合金。
③激勵電路模塊:給波導絲加上一定頻率的電流脈沖,用于產生磁致伸縮效應所必須的環形磁場。
④回波拾取裝置機構:是磁致伸縮傳感器的核心,將波導絲上傳來的扭轉信號轉化成便于檢測的電信號。
⑤信號檢測放大整形電路模塊:將拾取裝置機構轉化的微弱電信號放大,并去除噪聲干擾,獲得回波信號的上升沿,以5V標準TTL脈沖的形式輸出。
⑥基于單片機的控制及通信電路模塊;協調各電路模塊的工作,計算出機械波在絲上的傳播時間,并根據獲取的各種信息計算出浮子的位置,并負責與上位機的通信。
2、磁致伸縮液位傳感器回波信號的產生和傳輸
       某些鐵磁體及其合金,以及某些鐵氧體在外磁場作用下產生機械變形的現場稱為磁致伸縮效應。
       當磁致伸縮波導絲上有縱向電流脈沖通過時,沿波導絲產生脈動環形磁場,在父子處同時受到永磁體縱向磁場的作用。Ho為軸向穩恒磁場,He為脈動環形磁場,二者的合成磁場時螺旋形的。脈動的螺旋磁場導致了螺旋形的磁致伸縮應變,因而行程脈動的扭轉振動。
       該扭轉振動以超聲波的形式向波導絲的兩端傳播。計量出發射電流脈沖與接收到扭轉波的時間間隔,乘以這個固定速度就可以得到浮子所處的位置,由于這個過程是連續不斷地,所以每當浮子移動時,其新位置就會被感知出來。
磁致伸縮液位傳感器
3、磁致伸縮波導絲上扭轉波的檢測
       磁致伸縮材料在外力作用下,引起內部發生形變,產生應力,使材料的磁化強度和磁導率發生響應的變化。這種由于應力使磁性材料性質變化的現象稱為逆磁致伸縮效應。根據逆磁致伸縮效應,扭轉波所到之處,波導絲的磁場強度也隨之變化。因而可以通過檢測磁場變化來確定脈沖扭轉波到來的時間。
3.1磁致伸縮液位傳感器回波拾取裝置原理分析
當極化的鐵磁材料發后形變時,要加大線圈感應電動勢,可以采取以下措施:
增加線圈的匝數,同時考慮放大電路的要求,線圈匝數不宜過多,以免線圈阻抗過大。
增加永磁鐵的磁感應強度,同時也要避免帶材磁飽和。
減小永磁鐵與帶材間的氣隙磁阻。
增加單位時間增強扭轉信號的強度。
3.2磁致伸縮液位傳感器回波拾取裝置結構設計
       由于波導絲上傳播的信號形式雜亂,如果直接檢測波導絲上的磁導率變化,接收線圈的產生的信號較差,有很大的干擾噪聲。以內采用了以下轉換方法,波導絲上的扭轉波轉化為帶材上的振動。帶材上振動比較復雜,是一系列縱波與橫波的合成。振動導致帶材上應力和應變的變化。通過檢測這個磁場的變化,就可以檢測到扭轉信號到來的時間,為了保證波導絲和帶材的振動傳播,兩者之間必須緊密牢固的連接(如點焊),而不可以使用粘接、錫焊焊接等有填充物質的方法。
       波導絲上的扭轉信號在兩遍帶材引起方向相反的振動,兩邊dS/dt符號相反,產生差模的電壓信號;而傳感器整體的振動,熱噪聲等干擾均為共模信號。由此也引入了兩個監測線圈防止的問題。為了保證信號的完整差模,需要兩邊線圈、永磁鐵參數完全一致,且相對于波導絲軸對稱。
考慮兩個永磁鐵的方向,若方向相反,波導絲上產生縱向的磁場,當激勵脈沖到來時,波導絲產生九轉,并以超聲波的形式向兩端傳播,與浮子處的扭轉波向疊加,影響接收的信號質量。
       帶材的振動由連接處向兩端傳播,在傳播的過程中逐漸衰減,為了監測到較強的信號,線圈布藝距離波導絲過遠;同時,為了避免波導絲上強信號的干擾和兩線圈的相互影響,線圈與波導絲的距離也不能過近,具體距離可以通過實驗確定。
3.3磁致伸縮液位傳感器回波拾取裝置輸出信號
       回波拾取裝置輸出信號的波形圖觀察可知,傳感器輸出的波形較為清晰,失去信號包括回波信號125Hz左右(4mV左右)、很強的互感噪聲信號、熱噪聲、而AB兩路噪聲為共模信號,有用回波信號為差模信號。經過差分放大,放大差模、一致共模,就可以得到很好地回波信號。
4、結束語
       分析了磁致伸縮液位傳感器的工作原理,在理論分析的基礎上,研究了其回波拾取部分機械結構設計的關鍵技術,提出設計過程中應當注意的若干位體,對磁致伸縮液位傳感器的設計和實現有一定的實用價值。
 


上一篇:基于磁致伸縮效應的明渠水位測定儀研究


下一篇:靜力水準裝置及其在沉降觀測試驗中的數據分析

關閉
磁致伸縮位移傳感器店鋪二維碼磁致伸縮液位傳感器店鋪二維碼
磁致伸縮位移傳感器logo圖片
山東省煙臺經濟技術開發區珠江路32號3號樓
Copyright ? 2019 NADO | All right reserved. 魯ICP備16037561號
網站地圖 

掃碼關注拿度微信

罗湖明珠水会555体验
<cite id="75f5x"><video id="75f5x"></video></cite>
<menuitem id="75f5x"><del id="75f5x"></del></menuitem>
<var id="75f5x"></var>
<var id="75f5x"><strike id="75f5x"><listing id="75f5x"></listing></strike></var><var id="75f5x"></var><var id="75f5x"><video id="75f5x"><thead id="75f5x"></thead></video></var>
<var id="75f5x"><video id="75f5x"></video></var>