一种高线性度的磁致伸缩传感器的制作方法

时间: 2025-11-22 18:23:59 |   作者: 天博官方app首页入口

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  1.本实用新型涉及传感器技术领域，具体为一种高线性度的磁致伸缩传感器。

  2.磁致伸缩位移(液位)传感器，是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的元件。由于磁致伸缩测量的原理是机械波在波导丝里面传输的时间换算成相应距离的，一旦波导丝弯曲，则传输时间加长，进而影响测量的线性度，且磁致伸缩的精度能够达到um级别，即便是很小的弯曲度都会影响传感器的精度，尤其在一些比较长的磁致伸缩传感器上，波导丝不可能是理想的直线，总会存在一定的弯曲度，甚至会跟着时间的推移弯曲度变大，该弯曲度受长度的影响非常大，因此就需要一种可保持波导丝线性度的传感器来解决上述问题。

  4.本实用新型的目的是提供一种高线性度的磁致伸缩传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

  5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种高线性度的磁致伸缩传感器，包括电子仓，所述包括电子仓一端设置有玻纤管，所述玻纤管内设置有波导丝和导线，所述波导丝用作测量元件，是由特殊的磁致伸缩材料制造成的，该材料的使用属于现存技术，所述导线一端和波导丝的一端电性连接，所述导线另一端和电子仓内的激励模块电性连接，所述波导丝的另一端和电子仓内的激励模块电性连接，所述激励模块是现存技术，所述波导丝远离电子仓的一端套接有阻尼管，所述保护套管外部套设有磁环，测试过程中，由电子仓内的激励模块产生电流脉冲，经激励模块和导线将电流脉冲施加于波导丝的两端，电流脉冲沿着波导丝以光的速度运行，在波导丝周身形成周向的安培环形磁场，该环形磁场与磁环的偏置永磁磁场发生耦合作用，在波导丝的表明产生扭转波，扭转波向波导丝的两端传播，一端的扭转波被阻尼管吸收，另一端的扭转波被电子仓内的检波装置接收，最终由控制模块计算出扭转波发生的位置与测量基准点间的距离，所述波导丝远离电子仓的一端设置有牵伸板，所述牵伸板固定连接波导丝，所述玻纤管远离电子仓的一端外部套接有牵伸套，所述牵伸套分别和牵伸板、玻纤管连接，由于磁致伸缩测量的原理是机械波在波导丝里面传输的时间换算成相应距离的，一旦波导丝弯曲，则传输时间加长，进而影响测量的线性度，而磁致伸缩的精度能够达到um级别，所以波导丝的线性度是磁致伸缩传感器很重要的精度指标，本装置中在波导丝的端面设置牵伸板，用以保证波导丝的线性度，同时使用牵伸套维持牵伸板的牵伸作用，以克服波导丝有几率存在的弯曲而导致的测量精度的下降。

  6.优选的，所述牵伸板以波导丝为中心轴延伸至玻纤管的外壁处，所述牵伸套分别和牵伸板、玻纤管之间通过螺纹连接，玻纤管的尾部设置攻外螺纹，与具有内螺纹的牵伸套

  配合，能够最终靠螺纹调节牵伸套，实际使用时轻微旋转牵伸套，使其移动，给予牵伸板一个远离波导丝的推力，间接拉升波导丝，消除波导丝的弯曲现象，可持续的保持波导丝的线.优选的，所述牵伸板为镀镍金属片，镀镍金属片和波导丝之间可由锡丝焊接。

  8.优选的，所述波导丝上还套接有黄腊管，所述黄腊管是电气绝缘漆管，拥有非常良好的柔软性、弹性、绝缘性和耐化学性，用于将波导丝绝缘。

  9.优选的，所述电子仓置于电子仓外壳内，所述电子仓外壳用于保护电子仓，所述玻纤管的外部套设有保护套管，所述保护套管用于保护玻纤管、波导丝、导线等结构，所述电子仓外壳和保护套管固定连接。

  10.优选的，所述电子仓外壳远离保护套管的一端设置有端盖，所述端盖用于封闭电子仓外壳。

  11.与现存技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型公开的一种高线性度的磁致伸缩传感器，在波导丝的端面设置牵伸板，用以保证波导丝的线性度，同时使用牵伸套维持牵伸板的牵伸作用，以克服波导丝有几率存在的弯曲而导致的测量精度的下降，具体的在玻纤管的尾部设置攻外螺纹，与具有内螺纹的牵伸套配合，能够最终靠螺纹调节牵伸套，实际使用时轻微旋转牵伸套，使其移动，给予牵伸板一个远离波导丝的推力，间接拉升波导丝，消除波导丝的弯曲现象，可持续的保持波导丝的线.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

  18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

  19.实施例：本实用新型提供技术方案，如图1～4，一种高线性度的磁致伸缩传感器，包括电子仓1，包括电子仓1一端设置有玻纤管2，玻纤管2内设置有波导丝3和导线用作测量元件，是由特殊的磁致伸缩材料制造成的，该材料的使用属于现存技术，导线的一端电性连接，导线内的激励模块电性连接，波导丝3的另一端和电子仓1内的激励模块电性连接，激励模块是现存技术，波导丝3远离电子仓1的一端套接有阻尼管，保护套管9外部套设有磁环11，测试过程中，由电子仓1内的激励模块产生电

  流脉冲，经激励模块和导线将电流脉冲施加于波导丝3的两端，电流脉冲沿着波导丝3以光的速度运行，在波导丝3周身形成周向的安培环形磁场，该环形磁场与磁环11的偏置永磁磁场发生耦合作用，在波导丝3的表明产生扭转波，扭转波向波导丝3的两端传播，一端的扭转波被阻尼管吸收，另一端的扭转波被电子仓1内的检波装置接收，最终由控制模块计算出扭转波发生的位置与测量基准点间的距离，波导丝3远离电子仓1的一端设置有牵伸板5，牵伸板5固定连接波导丝3，玻纤管2远离电子仓1的一端外部套接有牵伸套6，牵伸套6分别和牵伸板5、玻纤管2连接，由于磁致伸缩测量的原理是机械波在波导丝里面传输的时间换算成相应距离的，一旦波导丝弯曲，则传输时间加长，进而影响测量的线性度，而磁致伸缩的精度能够达到um级别，所以波导丝3的线性度是磁致伸缩传感器很重要的精度指标，本装置中在波导丝3的端面设置牵伸板5，用以保证波导丝3的线的牵伸作用，以克服波导丝3有几率存在的弯曲而导致的测量精度的下降。

  20.牵伸板5以波导丝3为中心轴延伸至玻纤管2的外壁处，牵伸套6分别和牵伸板5、玻纤管2之间通过螺纹连接，玻纤管2的尾部设置攻外螺纹，与具有内螺纹的牵伸套6配合，能够最终靠螺纹调节牵伸套6，实际使用时轻微旋转牵伸套 6，使其移动，给予牵伸板5一个远离波导丝3的推力，间接拉升波导丝3，消除波导丝3的弯曲现象，可持续的保持波导丝3的线为镀镍金属片，镀镍金属片和波导丝3之间可由锡丝焊接。

  22.波导丝3上还套接有黄腊管7，黄腊管7是电气绝缘漆管，拥有非常良好的柔软性、弹性、绝缘性和耐化学性，用于将波导丝3绝缘。

  23.电子仓1置于电子仓外壳8内，电子仓外壳8用于保护电子仓1，玻纤管2 的外部套设有保护套管9，保护套管9用于保护玻纤管2、波导丝3、导线.电子仓外壳8远离保护套管9的一端设置有端盖10，端盖10用于封闭电子仓外壳8。

  25.本实用新型的工作原理：测试过程中，由电子仓1内的激励模块产生电流脉冲，经激励模块和导线将电流脉冲施加于波导丝3的两端，电流脉冲沿着波导丝3以光的速度运行，在波导丝3周身形成周向的安培环形磁场，该环形磁场与磁环11的偏置永磁磁场发生耦合作用，在波导丝3的表明产生扭转波，扭转波向波导丝3的两端传播，一端的扭转波被阻尼管吸收，另一端的扭转波被电子仓 1内的检波装置接收，最终由控制模块计算出扭转波发生的位置与测量基准点间的距离；

  26.同时玻纤管2的尾部设置攻外螺纹，与具有内螺纹的牵伸套6配合，能够最终靠螺纹调节牵伸套6，实际使用时轻微旋转牵伸套6，使其移动，给予牵伸板5 一个远离波导丝3的推力，间接拉升波导丝3，消除波导丝3的弯曲现象，可持续的保持波导丝3的线.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间有任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

  28.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本

  实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案做修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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