CN106596344A - 基于电磁感应的粘度检测传感器 - Google Patents
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Abstract
一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，属于粘度检测技术领域，其特征是：一次性探针通过机械探针元件上的安装卡位连接固定，圆形弹簧与内隔环、外隔环组成圆形弹簧组件，圆形弹簧的内外周边边缘处同轴联接到内隔环与外隔环，圆形弹簧组件安装于机械探针元件上，其内部边缘由内压环将其紧固；弹簧组件放置于传感器底座内部，其外部边缘与传感器底座同轴安装，由磁极体将其紧固；线圈一端自由状态，一端同轴安装于机械探针元件上，线圈被放置于磁极体与永磁体之间产生的匀强磁场中；永磁体胶粘于传感器上盖内部，安装位置与线圈同轴安装。有益效果是：自动测量程度高、制造可在现强、温度漂移小、湿度漂移小、振荡特性好、便于携带及低成本等特点。
Description
技术领域
本发明属于粘度检测技术领域，具体涉及生化、医疗检测设备的改进。
背景技术
粘度是指流体流动时分子间产生的摩擦阻力的大小，是进行过程检测的重要物理参数，提高粘度测量的精确性能够创造更高的经济价值和社会价值。通过对现有粘度测试方法进行研究发现，对于牛顿流体与非牛顿流体的粘度测量方法已发展相对成熟，主要包括落球法、旋转法、毛细管法等，但是对于被测粘度样本相变过程（牛顿流体到非牛顿流体再到牛顿流体）的测试手段依然是较为难以实现的。
经过对现有的技术进行检索，中国专利号201520847469.9公开了与本发明专利原理较为相似的粘度测量装置，该装置组成包括牵引机构、转动机构、检测机构以及控制机构，该装置的检测原理是转动机构置于待测液中，通过检测机构用于检测转动机构的转动角度或/和转动位移或/和转动时间，控制机构用于控制牵引机构启动，并根据检测机构所检测到的参数计算待测液体的粘度。虽然该装置具有牛顿流体检测粘度的功能，但是对于非牛顿流体的粘度检测显得无能为力，并且该装置设计较为复杂，不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种基于电磁感应的粘度检测传感器，利用电磁感应技术将通电线圈置于匀强磁场中产生测试所需的振荡运动，考察与之相连接的机械探针元件在被测样本表面的轴向振动情况来确定被测样本的粘弹特性。
本发明的技术方案是：由一次性探针、机械探针元件、内压环、内隔环、外隔环、圆形弹簧、线圈、传感器上盖、磁极体、永磁体、传感器底座组成。
机械探针元件上设有安装卡位，一次性探针通过机械探针元件上的安装卡位连接固定，圆形弹簧与内隔环、外隔环组成圆形弹簧组件，圆形弹簧的内外周边边缘处同轴联接到内隔环与外隔环，圆形弹簧组件安装于机械探针元件上，其内部边缘由内压环将其紧固；所述圆形弹簧组件放置于传感器底座内部，其外部边缘与传感器底座同轴安装，由磁极体将其紧固；线圈一端自由状态，一端同轴安装于机械探针元件上，线圈被放置于磁极体与永磁体之间产生的匀强磁场中；永磁体胶粘于传感器上盖内部，安装位置与线圈同轴安装。
永磁体与传感器上盖之间所用的胶液为环氧树脂胶。
传感器包括一次性部件与非一次性部件，一次性探针为聚合物塑料制成，机械探针元件为ABS树脂材料或其他树脂类材料。
圆形弹簧为开槽型结构，外观形状为圆形，面积小于传感器底座面积，其材料可选用铍铜等高级弹性材料。
传感器限制运动装置由永磁体、内压环、传感器底座构成，其作用是用来限制所述探针构件在所述的振荡运动的方向上的偏转，也是传感器更换所述一次性探针的机械止动装置。
圆形弹簧组件由两片圆形弹簧、内隔环、外隔环构成，并且在圆形弹簧的内外周边边缘处同轴地联接到内隔环与外隔环，圆形弹簧组件是在传感器正常工作期间，在正常的振荡运动方向上保护探针构件防止其位移过大，也制约着探针构件除了所需的运动方向外的其他方向运动，两片圆形弹簧的柔度可以通过改变弹簧片的面积，开槽尺寸或厚度来改变，圆形弹簧与内隔环与外隔环之间可以焊接、铜焊或胶合。
换能装置由永磁体、磁极体与线圈构成，探针构件由换能装置向其施加所需的振荡运动，线圈用于驱动机械探针元件和用于探测探针运动。
本发明的有益效果是： 自动测量程度高、制造可在现强、温度漂移小、湿度漂移小、振荡特性好、便于携带及低成本等特点。因此，本发明在生物工程、医药学、环境工程、毒理研究、化学工程及能源等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明立体剖视图。
图2是本发明分解图。
图3是本发明圆形弹簧组件图。
图4是本发明轴测图I。
图5是本发明轴测图II。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图所示，其中，1是一次性探针、2是机械探针元件、3是内压环、4是内隔环、5是外隔环、6是圆形弹簧、7是线圈、8是传感器上盖、9是磁极体、10是永磁体、11是传感器底座。
所述一次性探针1与机械探针元件2连接，机械探针2上设有安装卡位；所述圆形弹簧6与内隔环4、外隔环5组成圆形弹簧组件，圆形弹簧6的内外周边边缘处同轴地联接到内隔环4与外隔环5，所述圆形弹簧组件安装于机械探针元件2上，其内部边缘由内压环3将其紧固；所述圆形弹簧组件放置于传感器底座11内部，其外部边缘与传感器底座11同轴安装，由磁极体9将其紧固；所述线圈7一端自由状态，一端同轴安装于机械探针元件2上，所述线圈7被放置于磁极体9与永磁体10之间产生的匀强磁场中；所述永磁体10胶粘于传感器上盖8内部，安装位置与线圈同轴安装。
本实例中，上述传感器还包括若干漆包线，漆包线的一端焊接于线圈7上，另一端延伸出外端。
本实例中，上述永磁体10与传感器上盖8之间所用的胶液为环氧树脂胶。
本实例中，上述部件包括一次性部件与非一次性部件，一次性探针1为聚合物塑料制成，机械探针元件2为ABS树脂材料或其他非金属材料。
本实例中，上述圆形弹簧6为开槽型结构，外观形状为圆形，面积小于传感器底座11面积，其材料可选用铍铜等高级弹性材料。
本实例中，上述传感器限制运动装置由永磁体9、内压环3、传感器底座11构成，其作用是用来限制所述探针构件在所述的振荡运动的方向上的偏转，也是传感器更换所述一次性探针1的机械止动装置。
本实例中，上述圆形弹簧组件由两片圆形弹簧6、内隔环4、外隔环5构成，并且在圆形弹簧6的内外周边边缘处同轴地联接到内隔环4与外隔环5，圆形弹簧组件是在传感器正常工作期间，在正常的振荡运动方向上保护探针构件防止其位移过大，也制约着探针构件除了所需的运动方向外的其他方向运动，两片圆形弹簧6的柔度可以通过改变弹簧片的面积，开槽尺寸或厚度来改变，圆形弹簧与内隔环与外隔环之间可以焊接、铜焊或胶合。
本实例中，上述换能装置由永磁体9、磁极体10与线圈7构成，探针构件由换能装置向其施加所需的振荡运动，线圈7用于驱动机械探针元件2和用于探测探针运动。
本实例中，上述步骤所述传感器底座11内部为螺纹孔，磁极体9外部为螺纹，二者配合加工。
本实例中，上述步骤所述传感器底座11设有一环形安装定位台，所述圆形弹簧6的周缘放置于该定位台上，同时被磁极体9限制其向上移动。
本实例中，上述步骤所述圆形弹簧6为内环设有通孔结构。
本实例中，上述步骤所述所传感器上盖8与传感器底座11各设有4个安装螺纹孔。
本实例中，上述步骤所述线圈7使用脉冲电源产生磁场。
本发明的制作工艺是：
步骤一：一次性探针与机械探针元件连接，连接方式采用孔轴过渡配合方式。
步骤二：制备圆形弹簧组件，将内隔环、外隔环与两片圆形弹簧进行胶接，圆形弹簧的内外周边边缘处同轴地联接到内隔环与外隔环。
步骤三：将线圈与机械探针元件的一侧进行安装，机械探针元件设有安装定位面，将圆形弹簧组件安装于机械探针元件另一侧上，机械探针元件设有放置卡位，内部边缘由内压环将其紧固。
步骤四：将圆形弹簧组件放置于传感器底座内部，传感器底座有环形安装定位台，边缘由磁极体将其同轴紧固。
步骤五：将永磁体胶粘于传感器上盖内部，安装位置与传感器上盖同轴安装，通过旋转将传感器上盖、传感器底座上的固定用螺钉孔对齐，用螺钉将上述两工件进行紧固，限制其纵向移动，确保线圈出于磁极体与永磁体之间产生的匀强磁场中。
Claims (7)
1.一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：机械探针元件上设有安装卡位，一次性探针通过机械探针元件上的安装卡位连接固定，圆形弹簧与内隔环、外隔环组成圆形弹簧组件，圆形弹簧的内外周边边缘处同轴联接到内隔环与外隔环，圆形弹簧组件安装于机械探针元件上，其内部边缘由内压环将其紧固；所述圆形弹簧组件放置于传感器底座内部，其外部边缘与传感器底座同轴安装，由磁极体将其紧固；线圈一端自由状态，一端同轴安装于机械探针元件上，线圈被放置于磁极体与永磁体之间产生的匀强磁场中；永磁体胶粘于传感器上盖内部，安装位置与线圈同轴安装。
2.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：永磁体与传感器上盖之间所用的胶液为环氧树脂胶。
3.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：传感器包括一次性部件与非一次性部件，一次性探针为聚合物塑料制成，机械探针元件为ABS树脂材料或其他树脂类材料。
4.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：圆形弹簧为开槽型结构，外观形状为圆形，面积小于传感器底座面积，其材料可选用铍铜等高级弹性材料。
5.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：传感器限制运动装置由永磁体、内压环、传感器底座构成，限制所述探针构件在所述的振荡运动的方向上的偏转，也是传感器更换所述一次性探针的机械止动装置。
6.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：圆形弹簧组件由两片圆形弹簧、内隔环、外隔环构成，并且在圆形弹簧的内外周边边缘处同轴地联接到内隔环与外隔环，圆形弹簧组件是在传感器正常工作期间，在正常的振荡运动方向上保护探针构件防止其位移过大，也制约着探针构件除了所需的运动方向外的其他方向运动，两片圆形弹簧的柔度可以通过改变弹簧片的面积，开槽尺寸或厚度来改变，圆形弹簧与内隔环与外隔环之间可以焊接、铜焊或胶合。
7.如权利要求1所述的一种基于电磁感应技术的粘度检测传感器，其特征是：换能装置由永磁体、磁极体与线圈构成，探针构件由换能装置向其施加所需的振荡运动，线圈用于驱动机械探针元件和用于探测探针运动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170426 |