CN104316717A - 一种磁性液体变压式测速装置 - Google Patents

Abstract

一种磁性液体变压式测速装置属分析及测量控制技术领域，本发明中变压传感装置的变压传感器外壳经连接凸台与恒压维持装置下盖固接；恒压维持装置的阀体外表面与壳体左圆盘内表面固接，阀座与壳体中左圆盘下表面固接，下盖与壳体中左圆盘下表面固接；阀体的孔与壳体中左圆盘的孔连通；阀芯下部圆柱与壳体中左圆盘的锥形孔滑动配合，阀芯的锥形面与壳体的锥形孔表面匹配；压力控制装置的上阀体、反馈阀门外表面与壳体右圆盘的内表面固接；下阀体的顶面与壳体的右圆盘底面固接；连接装置的导气三通b口与压力维持装置中下盖的孔连通，c口与压力控制装置中下阀体的孔连通；本发明能实现不同范围转速的测量，且可调，测速温度适应性高，测速稳定精确。

Description

一种磁性液体变压式测速装置

技术领域

本发明属分析及测量控制技术领域，具体涉及一种磁性液体变压式测速装置。

背景技术

随着科学技术的进步，各种动力机械都在加速发展。故此，知道其运动情况，测量其转速亦变得越来越重要。目前使用最多的转速传感器是光电式和霍尔效应式，包括曲轴和凸轮轴旋转点火正时控制、燃油喷射正时控制、发动机转速测量、变速器输入/输出轴转速检测电控换挡。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。但霍尔效应转速传感器却存在很明显的缺点：适应的最高温度为175℃，传感器的空气间隙小于2.5mm，并对外部压力非常敏感，所以测速环境的变化易造成测速结果不准确。光电式传感器是基于光电效应的传感器，在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出。它除能测量光强之外，还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量，如尺寸、位移、速度、温度等。可是光电式传感器不仅环境适应性差，而且远距离精度差。

磁性液体既具有固体磁性材料的磁性又具有液体固有的流动性。在磁场的作用下,呈现出许多固体磁性材料所没有的特性，将磁性液体应用于传感器领域使其类型更多样、结构更完美、性能更优越，还具有良好的低频特性,高灵敏度和抗冲击等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测速温度适应性高、稳定、精确、检测转速范围广，且可调的测速装置。当将其磁性液体变压式测速装置与联轴器连接时，通过变压传感原理将转速直接显示在显示装置上，得到其轴的转速。

本发明由变压传感装置A、恒压维持装置B、压力控制装置C、壳体D、连接装置E和连接凸台7组成，其中变压传感装置A的变压传感器外壳2右上部经连接凸台7与恒压维持装置B的下盖25下表面固接；恒压维持装置B的阀体Ⅰ23的外表面与壳体D的左圆盘61的内表面固接，恒压维持装置B的阀座Ⅰ26与壳体D中左圆盘61的下表面固接，恒压维持装置B的下盖25与壳体D中左圆盘61的下表面固接；恒压维持装置B中阀体Ⅰ23的孔Ⅷ75与壳体D中左圆盘61的孔Ⅱ60连通；恒压维持装置B的阀芯27下部圆柱与壳体D中左圆盘61的锥形孔59滑动配合，阀芯27的锥形面57与壳体D的锥形孔59的表面匹配；压力控制装置C的上阀体31、反馈阀门36的外表面与壳体D的右圆盘62的内表面固接；压力控制装置C的下阀体40的顶面与壳体D的右圆盘62底面固接；连接装置E中导气三通43的b口与压力维持装置B中下盖25的孔Ⅴ65连通，连接装置E中导气三通43的c口与压力控制装置C中下阀体40的孔Ⅵ66连通。

所述的变压传感装置A由旋转杯体1、变压传感装置外壳2、支撑架3、导液架4、小玻璃管5、大玻璃管6、锁紧螺母Ⅰ8、连通管Ⅰ9、密封胶塞10、连接架11、感应线圈12、激励线圈13、橡胶活塞14、密封圈Ⅰ15、磁性液体16、密封圈Ⅱ17、胶球气囊18和轴承19组成，其中连通管Ⅰ9与变压传感器外壳2的壳体通孔Ⅰ52螺纹连接，连通管Ⅰ9上螺纹连接有锁紧螺母Ⅰ8；小玻璃管5左端内圈与橡胶活塞14滑动连接；小玻璃管5右端内圈经密封胶塞10与连通管Ⅰ9的左端固接，小玻璃管5左端外圈经密封圈Ⅰ15与导液架4的小端通孔46内圈固接，导液架4的大端通孔45开口端内圈和旋转杯体1的圆柱形腔体48左侧圆柱面之间置有密封圈Ⅱ17，且圆柱形腔体48右侧圆柱面所设杯体小孔49位于密封圈Ⅱ17的右侧；小玻璃管5左端与旋转杯体1的圆柱形腔体48右端部设有间隙；旋转杯体1由轴47和圆柱形腔体48组成，轴47固接于圆柱形腔体48左端中心，圆柱形腔体48右侧圆柱面设有杯体小孔49；旋转杯体1的轴47经轴承19与变压传感装置外壳2的壳体通孔Ⅱ53活动连接；大玻璃管6套于小玻璃管5，大玻璃管6左端内圈与导液架4的小端通孔46外圈固接；导液架4的大端通孔45开口端外圈经支撑架3与壳体内壁Ⅰ50固接；大玻璃管6右端经连接架11与变压传感装置外壳2的壳体内壁Ⅱ51固接；大玻璃管6上先密绕有激励线圈13，后密绕有感应线圈12；磁性液体16充填于橡胶活塞14左侧的小玻璃管5、密封圈Ⅰ15、导液架4内面、密封圈Ⅱ17、旋转杯体1的圆柱形腔体48所形成的空间内，且磁性液体16的充填量在小玻璃管5左端的竖直方向上必须超过激励线圈13和感应线圈12的左端位置；胶球气囊18置于圆柱形腔体48的磁性液体16中。

所述的压力维持装置B由调节螺钉Ⅰ20、锁紧螺母Ⅱ21、弹簧座Ⅰ22、阀体Ⅰ23、调压弹簧Ⅰ24、下盖25、阀座Ⅰ26和阀芯27组成，其中调节螺钉Ⅰ20与阀体Ⅰ23的螺纹孔Ⅰ76螺纹连接，调节螺钉Ⅰ20上置有锁紧螺母Ⅱ21，调节螺钉Ⅰ20下端与弹簧座Ⅰ22的上表面中心凹槽接触；阀体Ⅰ23的外表面与壳体D的左圆盘61的内表面固接，形成腔体Ⅴ81，阀体Ⅰ23的孔Ⅷ75与左圆盘61的孔Ⅱ60连通；阀芯27下部圆柱与壳体D中左圆盘61的锥形孔59滑动配合，阀芯27的锥形面Ⅰ57与锥形孔59的表面匹配；调压弹簧Ⅰ24下部套于阀芯27的上部圆柱，并由阀芯27的接触面Ⅰ56限位，调压弹簧Ⅰ24顶部固接弹簧座Ⅰ22；阀座Ⅰ26套于阀芯27下部圆柱，阀座Ⅰ26上端与壳体D中左圆盘61的下表面固接，下盖25套于阀座Ⅰ26，下盖25上端与壳体D中左圆盘61的下表面固接；阀芯27下部圆柱、阀座Ⅰ26和下盖25之间形成的空间为腔体Ⅵ80，阀座Ⅰ26的孔Ⅲ63、孔Ⅳ64和下盖25的孔Ⅴ65相互连通。

所述的压力控制装置C由调节螺钉Ⅱ28、锁紧螺母Ⅲ29、弹簧座Ⅱ30、上阀体31、调压弹簧Ⅱ32、锁紧螺母Ⅳ33、压板34、膜片35、反馈阀门36、阀杆37、进气阀门38、复位弹簧39、下阀体40、密封圈Ⅲ41和阀座Ⅱ42组成，其中调节螺钉Ⅱ28与上阀体31的螺纹孔Ⅱ78螺纹连接，调节螺钉Ⅱ28上置有锁紧螺母Ⅲ29，调节螺钉Ⅱ28下端与弹簧座Ⅱ30的上表面中心凹槽接触，上阀体31的体壁上部还设有阀座Ⅱ通孔77；上阀体31下部经膜片35与反馈阀门36连接，上阀体31、反馈阀门36的外表面与壳体D的右圆盘62的内表面固接，膜片35的下表面、反馈阀门36的内表面和阀杆37的圆柱面形成腔体Ⅷ82；下阀体40顶面与壳体D中右圆盘62底面固接，下阀体40底面与阀座Ⅱ42的裙台74固接，下阀体40的凹台68与阀座Ⅱ42的裙台74间设有密封圈Ⅲ41；进气阀门38下部与阀座Ⅱ42的圆盘73内圈滑动配合，复位弹簧39下端与阀座Ⅱ42的圆盘73底面固接，复位弹簧39上部由进气阀门38的下圆盘71限位；阀杆37下端与进气阀门38的凸台71固接，阀杆37中部与反馈阀门36的中孔55滑动连接，阀杆37上端经锁紧螺母Ⅳ33与调压弹簧Ⅱ32下端、压板34和膜片35固接；进气阀门38的上下移动，由下阀体40的凸牙69限位；反馈阀门36上设有孔Ⅰ54，下阀体40上设有孔Ⅵ66和孔Ⅶ67。

所述的连接装置E由导气三通43和螺钉44组成，其中导气三通43上设有a口、b口和c口，螺钉44与a口螺纹连接。

本发明的功能实现过程主要包括设备调定和转速检测两部分。

对于设备调定的实现过程：

第一步，将连接装置E的连通管Ⅱ44通过通气管连接变压传感装置A的连通管Ⅰ9，连通管Ⅱ44与连通管Ⅰ9之间设旁通支路连接精密液压表用以测量气压数据；

第二步，旋转恒压维持装置B的调节螺钉Ⅰ20，将调压弹簧Ⅰ24压紧，旋转连接装置E的调节螺钉Ⅱ28，将调压弹簧Ⅱ32完全放松；

第三步，将压力控制装置C中下阀体40的孔Ⅶ68连接外接气源，气源压力为P₁，因复位弹簧39存在一定的初始张力，可使进气阀门38与反馈阀门36压紧，气源气体无法通过；

第四步，调节压力控制装置C的调节螺钉Ⅱ28，将调压弹簧Ⅱ32逐步压紧，下阀体40的凸牙69与进气阀门38之间达到一定开度，腔体Ⅰ86与腔体Ⅱ85导通，腔体Ⅱ85与腔体Ⅲ84通过反馈阀门36的孔Ⅰ54导通。

腔体Ⅱ85和腔体Ⅲ84的气体压力为P₂,P₂作用于膜片35，通过锁紧螺母Ⅳ33、压板34和阀杆37带动进气阀门38抬升，P₂作用于膜片35的力为F₃₅，调压弹簧Ⅱ32提供给进气阀门38的力为F₃₂，复位弹簧39提供给进气阀门38的力为F₃₉，若F₃₅＝F₃₂-F₃₉，则腔体Ⅱ85内部压强稳定为P₂,则腔体Ⅳ83和腔体Ⅶ79的压力为P₂,且等于外接的精密液压表的示数；调节压力控制装置C的调节螺钉Ⅱ28，调节外接的精密液压表至想要的液压值。

第五步，调节恒压维持装置B的调节螺钉Ⅰ20，松开调压弹簧Ⅰ24至壳体D的左侧通孔有气体溢出，可维持腔体Ⅳ83、腔体Ⅵ80和腔体Ⅶ79内部压强相等，且等于外接的精密液压表的示数。外接的精密液压表的示数即为设定值。且稳定维持于这一压强值。

对于转速测量的实现过程：

首先，将连接装置E的连通管Ⅱ44通过通气管连接变压传感装置A的连通管Ⅰ9，待测设备带动变压传感装置A的旋转杯体1转动，通过离心力原理，配合胶球气囊18的作用将磁性液体16压送至小玻璃管5中，实现小玻璃管5内部磁性液体16的体积变化，胶球气囊18起到体积补充的作用；同时，结合自身的恒压维持装置B、压力控制装置C和连接装置E等可实现变压传感装置A的小玻璃管5内部恒压，具体的实现形式为：当磁性液体16被压送至小玻璃管5中时，腔体Ⅶ79内部压强变大，大于P₂,导致腔体Ⅳ83和腔体Ⅵ80内部压强增大，恒压维持装置B的阀芯27上升，腔体Ⅶ79与大气导通，实现减压，减压至P₂时阀芯27再度下降，截断腔体Ⅶ79、腔体Ⅳ83和腔体Ⅵ80与腔体Ⅴ81，维持腔体Ⅶ79内部压强为P₂；待测物体停止转动时，由于腔体Ⅶ79中相对高压的作用，磁性液体16由小玻璃管5回到1中，腔体Ⅶ79内部压强变小，小于P₂,则腔体Ⅲ84内部压强变小，F₃₅<F₃₂-F₃₉，进气阀门38下降，腔体Ⅶ79与腔体Ⅰ86导通，腔体Ⅰ86又与气源导通，腔体Ⅶ79内部压强上升，待恢复至P₂时，进气阀门38上升，腔体Ⅶ79与气源不导通。腔体Ⅶ79内部维持一个特定压强，保证待测设备转速与压送至小玻璃管5中的磁性液体16的体积成线性关系；再根据变压器的原理，激励线圈13输入交流激励电压，通过测量感应线圈12的电压值的变化，实现对待测设备转速的测量。一定压强下，特定的电压对应相应的转速。

本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

1.测量转速范围广且可调。本发明的转速测量是根据变压器的原理，通过变压传感装置的旋转杯体的离心力的作用将磁性液体压送至小玻璃管内部，实现小玻璃管中磁性液体体积的变化。通过调节压力控制装置和恒压维持装置，可调节小玻璃管中的恒定气压值，一定转速所对应的小玻璃管中的磁性液体体积变化也随之改变，以此实现对不同范围转速的测量且可调。

2.测速温度适应性高，测速稳定、精确。本发明测速采用的是测量恒定气压下，小玻璃管的磁性液体的体积变化来实现的，而一定转速所对应的小玻璃管中磁性液体的体积变化只与小玻璃管中的内部气压相关。而温度的变化即便造成小玻璃管中内部气压变化，也能通过恒压维持装置和压力控制装置进行气压强度恢复，所以本发明温度适应性高，测速稳定、精确。

附图说明

图1为磁性液体变压式测速装置的结构示意图

图2为变压传感装置的结构示意图

图3为恒压维持装置的结构示意图

图4为压力控制装置的结构示意图

图5为连接装置的结构示意图

图6为导液架的结构示意图

图7为旋转杯体的结构示意图

图8为变压传感装置外壳2的结构示意图

图9为反馈阀门的结构示意图

图10为阀芯的结构示意图

图11为壳体的结构示意图

图12为阀座I的结构示意图

图13为下盖的结构示意图

图14为下阀体的结构示意图

图15为进气阀门的结构示意图

图16为阀座Ⅱ的结构示意图

图17为阀体Ⅰ的结构示意图

图18为上阀体的结构示意图

图19为磁性液体变压式测速装置的内部腔体示意图

其中：A.变压传感装置B.恒压维持装置C.压力控制装置D.壳体E.连接装置

1.旋转杯体2.变压传感装置外壳3.支撑架4.导液架5.小玻璃管6.大玻璃管7.连接凸台8锁紧螺母Ⅰ9.连通管Ⅰ10.密封胶塞11.连接架12.感应线圈13.激励线圈14.橡胶活塞15.密封圈Ⅰ16.磁性液体17.密封圈Ⅱ18.胶球气囊19.轴承20.调节螺钉Ⅰ21.锁紧螺母Ⅱ22.弹簧座Ⅰ23.阀体Ⅰ24.调压弹簧Ⅰ25.下盖26.阀座Ⅰ27.阀芯28.调节螺钉Ⅱ29.锁紧螺母Ⅲ30.弹簧座Ⅱ31.上阀体32.调压弹簧Ⅱ33.锁紧螺母Ⅳ34.压板35.膜片36.反馈阀门37.阀杆38.进气阀门39.复位弹簧40.下阀体41.密封圈Ⅲ42.阀座Ⅱ43.导气三通44.连通管Ⅱ45.大端通孔46.小端通孔47.轴48.圆柱形腔体49.杯体小孔50.壳体内壁Ⅰ51.壳体内壁Ⅱ52.壳体通孔Ⅰ53.壳体通孔Ⅱ54.孔Ⅰ55.中孔56.接触面57.锥形面58.底孔59.锥形孔60.孔Ⅱ61.左圆盘62.右圆盘63.孔Ⅲ64.孔Ⅳ65.孔Ⅴ66.孔Ⅵ67.孔Ⅶ68.凹台69.凸牙70.环形凹槽71.凸台72.下圆盘73.圆盘74.裙台75.孔Ⅷ76.螺纹孔Ⅰ77.阀座Ⅱ通孔78.螺纹孔Ⅱ79.腔体Ⅶ80.腔体Ⅵ81.腔体Ⅴ82.腔体Ⅷ83.腔体Ⅳ84.腔体Ⅲ85.腔体Ⅱ86.腔体Ⅰ

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

参照附图1-图9所示，本发明由变压传感装置A、恒压维持装置B、压力控制装置C、壳体D、连接装置E和连接凸台7组成，其中变压传感装置A的变压传感器外壳2右上部经连接凸台7与恒压维持装置B的下盖25下表面固接；恒压维持装置B的阀体Ⅰ23的外表面与壳体D的左圆盘61的内表面固接，恒压维持装置B的阀座Ⅰ26与壳体D中左圆盘61的下表面固接，恒压维持装置B的下盖25与壳体D中左圆盘61的下表面固接；恒压维持装置B中阀体Ⅰ23的孔Ⅷ75与壳体D中左圆盘61的孔Ⅱ60连通；恒压维持装置B的阀芯27下部圆柱与壳体D中左圆盘61的锥形孔59滑动配合，阀芯27的锥形面57与壳体D的锥形孔59的表面匹配；压力控制装置C的上阀体31、反馈阀门36的外表面与壳体D的右圆盘62的内表面固接；压力控制装置C的下阀体40的顶面与壳体D的右圆盘62底面固接；连接装置E中导气三通43的b口与压力维持装置B中下盖25的孔Ⅴ65连通，连接装置E中导气三通43的c口与压力控制装置C中下阀体40的孔Ⅵ66连通。

所述的变压传感装置A由旋转杯体1、变压传感装置外壳2、支撑架3、导液架4、小玻璃管5、大玻璃管6、锁紧螺母Ⅰ8、连通管Ⅰ9、密封胶塞10、连接架11、感应线圈12、激励线圈13、橡胶活塞14、密封圈Ⅰ15、磁性液体16、密封圈Ⅱ17、胶球气囊18和轴承19组成，其中连通管Ⅰ9与变压传感器外壳2的壳体通孔Ⅰ52螺纹连接，连通管Ⅰ9上螺纹连接有锁紧螺母Ⅰ8；小玻璃管5左端内圈与橡胶活塞14滑动连接；小玻璃管5右端内圈经密封胶塞10与连通管Ⅰ9的左端固接，小玻璃管5左端外圈经密封圈Ⅰ15与导液架4的小端通孔46内圈固接，导液架4的大端通孔45开口端内圈和旋转杯体1的圆柱形腔体48左侧圆柱面之间置有密封圈Ⅱ17，且圆柱形腔体48右侧圆柱面所设杯体小孔49位于密封圈Ⅱ17的右侧；小玻璃管5左端与旋转杯体1的圆柱形腔体48右端部设有间隙；旋转杯体1由轴47和圆柱形腔体48组成，轴47固接于圆柱形腔体48左端中心，圆柱形腔体48右侧圆柱面设有杯体小孔49；旋转杯体1的轴47经轴承19与变压传感装置外壳2的壳体通孔Ⅱ53活动连接；大玻璃管6套于小玻璃管5，大玻璃管6左端内圈与导液架4的小端通孔46外圈固接；导液架4的大端通孔45开口端外圈经支撑架3与壳体内壁Ⅰ50固接；大玻璃管6右端经连接架11与变压传感装置外壳2的壳体内壁Ⅱ51固接；大玻璃管6上先密绕有激励线圈13，后密绕有感应线圈12；磁性液体16充填于橡胶活塞14左侧的小玻璃管5、密封圈Ⅰ15、导液架4内面、密封圈Ⅱ17、旋转杯体1的圆柱形腔体48所形成的空间内，且磁性液体16的充填量在小玻璃管5左端的竖直方向上必须超过激励线圈13和感应线圈12的左端位置；胶球气囊18置于圆柱形腔体48的磁性液体16中。

所述的压力维持装置B由调节螺钉Ⅰ20、锁紧螺母Ⅱ21、弹簧座Ⅰ22、阀体Ⅰ23、调压弹簧Ⅰ24、下盖25、阀座Ⅰ26和阀芯27组成，其中调节螺钉Ⅰ20与阀体Ⅰ23的螺纹孔Ⅰ76螺纹连接，调节螺钉Ⅰ20上置有锁紧螺母Ⅱ21，调节螺钉Ⅰ20下端与弹簧座Ⅰ22的上表面中心凹槽接触；阀体Ⅰ23的外表面与壳体D的左圆盘61的内表面固接，形成腔体Ⅴ81，阀体Ⅰ23的孔Ⅷ75与左圆盘61的孔Ⅱ60连通；阀芯27下部圆柱与壳体D中左圆盘61的锥形孔59滑动配合，阀芯27的锥形面Ⅰ57与锥形孔59的表面匹配；调压弹簧Ⅰ24下部套于阀芯27的上部圆柱，并由阀芯27的接触面Ⅰ56限位，调压弹簧Ⅰ24顶部固接弹簧座Ⅰ22；阀座Ⅰ26套于阀芯27下部圆柱，阀座Ⅰ26上端与壳体D中左圆盘61的下表面固接，下盖25套于阀座Ⅰ26，下盖25上端与壳体D中左圆盘61的下表面固接；阀芯27下部圆柱、阀座Ⅰ26和下盖25之间形成的空间为腔体Ⅵ80，阀座Ⅰ26的孔Ⅲ63、孔Ⅳ64和下盖25的孔Ⅴ65相互连通。

所述的压力控制装置C由调节螺钉Ⅱ28、锁紧螺母Ⅲ29、弹簧座Ⅱ30、上阀体31、调压弹簧Ⅱ32、锁紧螺母Ⅳ33、压板34、膜片35、反馈阀门36、阀杆37、进气阀门38、复位弹簧39、下阀体40、密封圈Ⅲ41和阀座Ⅱ42组成，其中调节螺钉Ⅱ28与上阀体31的螺纹孔Ⅱ78螺纹连接，调节螺钉Ⅱ28上置有锁紧螺母Ⅲ29，调节螺钉Ⅱ28下端与弹簧座Ⅱ30的上表面中心凹槽接触，上阀体31的体壁上部还设有阀座Ⅱ通孔77；上阀体31下部经膜片35与反馈阀门36连接，上阀体31、反馈阀门36的外表面与壳体D的右圆盘62的内表面固接，膜片35的下表面、反馈阀门36的内表面和阀杆37的圆柱面形成腔体Ⅷ82；下阀体40顶面与壳体D中右圆盘62底面固接，下阀体40底面与阀座Ⅱ42的裙台74固接，下阀体40的凹台68与阀座Ⅱ42的裙台74间设有密封圈Ⅲ41；进气阀门38下部与阀座Ⅱ42的圆盘73内圈滑动配合，复位弹簧39下端与阀座Ⅱ42的圆盘73底面固接，复位弹簧39上部由进气阀门38的下圆盘71限位；阀杆37下端与进气阀门38的凸台71固接，阀杆37中部与反馈阀门36的中孔55滑动连接，阀杆37上端经锁紧螺母Ⅳ33与调压弹簧Ⅱ32下端、压板34和膜片35固接；进气阀门38的上下移动，由下阀体40的凸牙69限位；反馈阀门36上设有孔Ⅰ54，下阀体40上设有孔Ⅵ66和孔Ⅶ67。

所述的连接装置E由导气三通43和螺钉44组成，其中导气三通43上设有a口、b口和c口，螺钉44与a口螺纹连接。

本发明利用了以下几个工作原理：

一、变压器的工作原理：针对变压传感装置A，大玻璃管6上密绕一定匝数的激励线圈13，大玻璃管6上密绕等匝数的感应线圈12，磁性液体16充填于旋转杯体1的圆柱形腔体47，以及小玻璃管5左端、密封圈Ⅱ17、密封圈Ⅰ15、旋转杯体1的圆柱形腔体47之间形成的通路中,且磁性液体16的充填量在小玻璃管5左端的竖直方向上必须超过激励线圈13和感应线圈12的位置；由于气压力的作用，将磁性液体16压至一侧，当激励线圈通以交流电压，线圈匝数比固定，根据不同的磁芯状态，感应线圈产生相应的电压输出，特别的，本发明采用液体磁芯，容易实现磁芯变化。

二、磁性液体的可流动性：针对变压传感装置A，在离心力的作用下，旋转杯体1内的磁性液体16克服恒定的气压力作用，使其内的磁性液体16向小玻璃管5中密封胶塞10所在方向发生流动，造成了液体磁芯的变化。

三、离心力的作用：针对变压传感装置A，旋转杯体1分别由于待测设备的带动，高速转动，其内的磁性液体16受到离心力的作用。

四、恒定高气压的作用：工作前，先设定压力控制装置C的输出气压和恒压维持装置B的溢流气压，其中压力控制装置C的输出气压等于恒压维持装置B的溢流气压，压力控制装置C设定的输出气压即为小玻璃管5内的恒定气压，由于离心力作用，导致气管内压强变大时，恒压维持装置B打开，气压降低回设定值。停止转动时，气压回降，则压力控制装置C打开，气压回升至设定值。由于相对高气压的作用，磁性液体16被压向左端，同时，高气压也避免了在设备运行过程中产生的振动，造成磁性液体16振动，对电压测量信号产生的影响。

此外，胶球气囊18是起容积补充的作用，当旋转杯体1转动过程中，磁性液体16被从圆柱形腔体48中甩出，若没有胶球气囊18，玻璃管内气体补充至圆柱形腔体48内，造成玻璃管内气体无法被压缩，则无法实现功能；当被甩出液体时，存在胶球气囊18，则胶球气囊变大，实现补充气体体积。

Claims (5)

1.一种磁性液体变压式测速装置，其特征在于由变压传感装置(A)、恒压维持装置(B)、压力控制装置(C)、壳体(D)、连接装置(E)和连接凸台(7)组成，其中变压传感装置(A)的变压传感器外壳(2)右上部经连接凸台(7)与恒压维持装置(B)的下盖(25)下表面固接；恒压维持装置(B)的阀体Ⅰ(23)的外表面与壳体(D)的左圆盘(61)的内表面固接，恒压维持装置(B)的阀座Ⅰ(26)与壳体(D)中左圆盘(61)的下表面固接，恒压维持装置(B)的下盖(25)与壳体(D)中左圆盘(61)的下表面固接；恒压维持装置(B)中阀体Ⅰ(23)的孔Ⅷ(75)与壳体(D)中左圆盘(61)的孔Ⅱ(60)连通；恒压维持装置(B)的阀芯(27)下部圆柱与壳体(D)中左圆盘(61)的锥形孔(59)滑动配合，阀芯(27)的锥形面(57)与壳体(D)的锥形孔(59)的表面匹配；压力控制装置(C)的上阀体(31)、反馈阀门(36)的外表面与壳体(D)的右圆盘(62)的内表面固接；压力控制装置(C)的下阀体(40)的顶面与壳体(D)的右圆盘(62)底面固接；连接装置(E)中导气三通(43)的b口与压力维持装置(B)中下盖(25)的孔Ⅴ(65)连通，连接装置(E)中导气三通(43)的c口与压力控制装置(C)中下阀体(40)的孔Ⅵ(66)连通。

2.按权利要求1所述的磁性液体变压式测速装置，其特征在于所述的变压传感装置(A)由旋转杯体(1)、变压传感装置外壳(2)、支撑架(3)、导液架(4)、小玻璃管(5)、大玻璃管(6)、锁紧螺母Ⅰ(8)、连通管Ⅰ(9)、密封胶塞(10)、连接架(11)、感应线圈(12)、激励线圈(13)、橡胶活塞(14)、密封圈Ⅰ(15)、磁性液体(16)、密封圈Ⅱ(17)、胶球气囊(18)和轴承(19)组成，其中连通管Ⅰ(9)与变压传感器外壳(2)的壳体通孔Ⅰ(52)螺纹连接，连通管Ⅰ(9)上螺纹连接有锁紧螺母Ⅰ(8)；小玻璃管(5)左端内圈与橡胶活塞(14)滑动连接；小玻璃管(5)右端内圈经密封胶塞(10)与连通管Ⅰ(9)的左端固接，小玻璃管(5)左端外圈经密封圈Ⅰ(15)与导液架(4)的小端通孔(46)内圈固接，导液架(4)的大端通孔(45)开口端内圈和旋转杯体(1)的圆柱形腔体(48)左侧圆柱面之间置有密封圈Ⅱ(17)，且圆柱形腔体(48)右侧圆柱面所设杯体小孔(49)位于密封圈Ⅱ(17)的右侧；小玻璃管(5)左端与旋转杯体(1)的圆柱形腔体(48)右端部设有间隙；旋转杯体(1)由轴(47)和圆柱形腔体(48)组成，轴(47)固接于圆柱形腔体(48)左端中心，圆柱形腔体(48)右侧圆柱面设有杯体小孔(49)；旋转杯体(1)的轴(47)经轴承(19)与变压传感装置外壳(2)的壳体通孔Ⅱ(53)活动连接；大玻璃管(6)套于小玻璃管(5)，大玻璃管(6)左端内圈与导液架(4)的小端通孔(46)外圈固接；导液架(4)的大端通孔(45)开口端外圈经支撑架(3)与壳体内壁Ⅰ(50)固接；大玻璃管(6)右端经连接架(11)与变压传感装置外壳(2)的壳体内壁Ⅱ(51)固接；大玻璃管(6)上先密绕有激励线圈(13)，后密绕有感应线圈(12)；磁性液体(16)充填于橡胶活塞(14)左侧的小玻璃管(5)、密封圈Ⅰ(15)、导液架(4)内面、密封圈Ⅱ(17)、旋转杯体(1)的圆柱形腔体(48)所形成的空间内，且磁性液体(16)的充填量在小玻璃管(5)左端的竖直方向上必须超过激励线圈(13)和感应线圈(12)的左端位置；胶球气囊(18)置于圆柱形腔体(48)的磁性液体(16)中。

3.按权利要求1所述的磁性液体变压式测速装置，其特征在于所述的压力维持装置(B)由调节螺钉Ⅰ(20)、锁紧螺母Ⅱ(21)、弹簧座Ⅰ(22)、阀体Ⅰ(23)、调压弹簧Ⅰ(24)、下盖(25)、阀座Ⅰ(26)和阀芯(27)组成，其中调节螺钉Ⅰ(20)与阀体Ⅰ(23)的螺纹孔Ⅰ(76)螺纹连接，调节螺钉Ⅰ(20)上置有锁紧螺母Ⅱ(21)，调节螺钉Ⅰ(20)下端与弹簧座Ⅰ(22)的上表面中心凹槽接触；阀体Ⅰ(23)的外表面与壳体(D)的左圆盘(61)的内表面固接，形成腔体Ⅴ(81)，阀体Ⅰ(23)的孔Ⅷ(75)与左圆盘(61)的孔Ⅱ(60)连通；阀芯(27)下部圆柱与壳体(D)中左圆盘(61)的锥形孔(59)滑动配合，阀芯(27)的锥形面Ⅰ(57)与锥形孔(59)的表面匹配；调压弹簧Ⅰ(24)下部套于阀芯(27)的上部圆柱，并由阀芯(27)的接触面Ⅰ(56)限位，调压弹簧Ⅰ(24)顶部固接弹簧座Ⅰ(22)；阀座Ⅰ(26)套于阀芯(27)下部圆柱，阀座Ⅰ(26)上端与壳体(D)中左圆盘(61)的下表面固接，下盖(25)套于阀座Ⅰ(26)，下盖(25)上端与壳体(D)中左圆盘(61)的下表面固接；阀芯(27)下部圆柱、阀座Ⅰ(26)和下盖(25)之间形成的空间为腔体Ⅵ(80)，阀座Ⅰ(26)的孔Ⅲ(63)、孔Ⅳ(64)和下盖(25)的孔Ⅴ(65)相互连通。

4.按权利要求1所述的磁性液体变压式测速装置，其特征在于所述的压力控制装置(C)由调节螺钉Ⅱ(28)、锁紧螺母Ⅲ(29)、弹簧座Ⅱ(30)、上阀体(31)、调压弹簧Ⅱ(32)、锁紧螺母Ⅳ(33)、压板(34)、膜片(35)、反馈阀门(36)、阀杆(37)、进气阀门(38)、复位弹簧(39)、下阀体(40)、密封圈Ⅲ(41)和阀座Ⅱ(42)组成，其中调节螺钉Ⅱ(28)与上阀体(31)的螺纹孔Ⅱ(78)螺纹连接，调节螺钉Ⅱ(28)上置有锁紧螺母Ⅲ(29)，调节螺钉Ⅱ(28)下端与弹簧座Ⅱ(30)的上表面中心凹槽接触，上阀体(31)的体壁上部还设有阀座Ⅱ通孔(77)；上阀体(31)下部经膜片(35)与反馈阀门(36)连接，上阀体(31)、反馈阀门(36)的外表面与壳体(D)的右圆盘(62)的内表面固接，膜片(35)的下表面、反馈阀门(36)的内表面和阀杆(37)的圆柱面形成腔体Ⅷ(82)；下阀体(40)顶面与壳体(D)中右圆盘(62)底面固接，下阀体(40)底面与阀座Ⅱ(42)的裙台(74)固接，下阀体(40)的凹台(68)与阀座Ⅱ(42)的裙台(74)间设有密封圈Ⅲ(41)；进气阀门(38)下部与阀座Ⅱ(42)的圆盘(73)内圈滑动配合，复位弹簧(39)下端与阀座Ⅱ(42)的圆盘(73)底面固接，复位弹簧(39)上部由进气阀门(38)的下圆盘(71)限位；阀杆(37)下端与进气阀门(38)的凸台(71)固接，阀杆(37)中部与反馈阀门(36)的中孔(55)滑动连接，阀杆(37)上端经锁紧螺母Ⅳ(33)与调压弹簧Ⅱ(32)下端、压板(34)和膜片(35)固接；进气阀门(38)的上下移动，由下阀体(40)的凸牙(69)限位；反馈阀门(36)上设有孔Ⅰ(54)，下阀体(40)上设有孔Ⅵ(66)和孔Ⅶ(67)。

5.按权利要求1所述的磁性液体变压式测速装置，其特征在于所述的连接装置(E)由导气三通(43)和螺钉(44)组成，其中导气三通(43)上设有a口、b口和c口，螺钉(44)与a口螺纹连接。