CN109060601A - 一种传感器及粘度计 - Google Patents
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Abstract
一种传感器及粘度计，涉及传感器技术领域，所述传感器包括震动组件、固定座、磁反射片、磁性件以及密封盖，其中所述震动组件底部具有伸出的一探头，顶部具有伸出的电磁线圈，使探头处于所需测量流体阻力的流体环境中，通过给电磁线圈提供一正弦波而使其产生的电磁场和磁性件产生的磁场相互作用，可实现探头的周期震动，当流体发生相变的过程中时，其阻力发生变化，探头的震动幅度发生变化，从而实现流体在发生相变的过程中连续测量其流体阻力。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种传感器及粘度计。
背景技术
粘度计是用于测量流体(液体和气体)的粘度的仪器，粘度是物质的一种物理化学性质，表示流体在流动时，流体内部发生内摩擦的物理量，是流体反抗形变的能力，是用来鉴定某些物质的一项重要指标；由于粘度的作用，使物体在流体中运动时受到流体阻力，粘度随流体的不同而不同，在流体发生相变的过程中，流体的流动阻力也会发生变化。然而，目前的粘度计难以测量流体在发生相变的过程中的流体阻力，因此，亟待开发一种能够连续测量流体在发生相变的过程中的流体阻力的粘度计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传感器及粘度计，其能够连续测量流体在发生相变的过程中的流体阻力。
本发明的实施例是这样实现的：
本发明实施例的一方面，提供一种传感器，其包括震动组件，底部具有伸出的一探头，顶部具有伸出的电磁线圈，所述电磁线圈盘绕成中空圆柱形，所述电磁线圈内形成一容纳腔；
固定座，具有第一通孔，所述固定座通过所述第一通孔套装于所述电磁线圈之外，所述电磁线圈部分伸出所述第一通孔之外，所述固定座的边缘上设置有一具有接线柱的接线PCB板；
磁反射片，设于所述容纳腔之内；
磁性件，设于所述容纳腔之内，且固定于所述磁反射片的上表面；以及
密封盖，固定于所述固定座的顶部，封闭盖合所述第一通孔，且所述密封盖的下表面与所述磁性件的上表面固定连接。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述传感器还包括底盖，所述底盖具有一供所述探头穿过的第二通孔，所述底盖与所述震动组件连接。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述磁性件为永久磁铁。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述永久磁铁的外形为圆柱形。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述磁性件为电磁铁。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述密封盖通过点胶方式固定于所述固定座的顶部。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述密封盖的下表面与所述磁性件的上表面通过点胶方式固定连接。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述磁性件通过点胶方式固定于所述磁反射片的上表面。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述电磁线圈与所述接线PCB板电连接。
本发明实施例的另一方面，提供一种粘度计，其包括上述的传感器。
本发明实施例的有益效果包括：
本传感器包括震动组件和磁性件，震动组件包括电磁线圈和探头，使探头处于所需测量流体阻力的流体环境中，通过电磁线圈产生的电磁场和磁性件产生的磁场的相互作用，可实现探头的周期震动，当流体发生相变的过程中时，其阻力发生变化，探头的震动幅度发生变化，从而实现流体在发生相变的过程中连续测量其流体阻力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的传感器的分解结构示意图；
图2为图1中震动组件的结构示意图；
图3为图1中固定座的结构示意图；
图4为图2中震动组件的震动件的仰视图；
图5为图2中支撑件的俯视图；
图6为本发明另一实施例提供的传感器的分解结构示意图；
图7为图6中传感器的结构示意图；
图8为图6中底盖的结构示意图。
图标：100-传感器；110-震动组件；111-探头；112-电磁线圈；113-容纳腔；114-连接件；115-支撑件；1151-环形侧板；1152-卡接件；1153-弹性件；1154-第二通孔；1155-第四通孔；116-震动件；120-固定座；121-第一通孔；122-接线PCB板；123-接线柱；130-磁反射片；140-磁性件；150-密封盖；160-底盖；161-第五通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请结合参照图1至图3，本实施例提供一种传感器100，其包括：震动组件110、固定座120、磁反射片130、磁性件140以及密封盖150。
其中，震动组件110底部具有伸出的一探头111，顶部具有伸出的电磁线圈112，电磁线圈112盘绕成中空圆柱形，电磁线圈112内形成一容纳腔113；固定座120具有第一通孔121，固定座120通过第一通孔121套装于电磁线圈112之外，电磁线圈112部分伸出第一通孔121之外，固定座120的边缘上设置有一具有接线柱123的接线PCB板122；磁反射片130设于容纳腔113之内；磁性件140设于容纳腔113之内，且固定于磁反射片130的上表面；密封盖150固定于固定座120的顶部，封闭盖合第一通孔121，且密封盖150的下表面与磁性件140的上表面固定连接。
进一步地，电磁线圈112与接线PCB板122通过引线电连接。
可选地，磁性件140为永久磁铁，永久磁铁的外形为圆柱形，例如，磁性件140是一个强度为450毫高斯的永久磁铁，或者，磁性件140也可是电磁铁。
需要说明的是，永久磁铁的直径较电磁线圈112的内径小，且永久磁铁的中心轴线与电磁线圈112的中心轴线重合。
可选地，磁反射片130为华司片。
可选地，磁性件140通过点胶方式固定于磁反射片130的上表面；密封盖150通过点胶方式固定于固定座120的顶部；密封盖150的下表面与磁性件140的上表面通过点胶方式固定连接。
具体地，如图4所示，探头111的一端连接有一连接件114，连接件114套接于电磁线圈112的容纳腔113之内；如图2所示，震动组件110还包括支撑件115，请参照图5，支撑件115包括环形侧板1151和卡接件1152，卡接件1152置于环形侧板1151中间，环形侧板1151与卡接件1152的顶部设置有弹性件1153；电磁线圈112和连接件114置于弹性件1153上，卡接件1152具有一第二通孔1154，弹性件1153与卡接件1152相对应的位置具有第三通孔(未示出)，探头111穿过第三通孔和第二通孔1154，且部分长度的探头111裸露于外部。
进一步地，固定座120的下表面通过点胶方式与弹性件1153的上表面固定连接。
可选地，弹性件1153为镂空片状结构，可通过点胶方式固定于环形侧板1151与卡接件1152的顶部；弹性件1153可选用铍铜弹性材料。
需要说明的是，连接件114与探头111为一体成型结构，形成震动件116。
图6为本发明另一实施例提供的传感器100的结构示意图，请参照图6，本实施例所提供的传感器100与图1中所提供的传感器100的相同之处采用相同标号，在此不再赘述，不同之处在于，本实施例所提供的传感器100还包括底盖160，底盖160可用于保护震动组件110。
如图7和图8所示，底盖160具有一供探头111穿过的第五通孔161，探头111穿过第三通孔、第二通孔1154和第五通孔161，且部分长度的探头111裸露于外部，底盖160与环形侧板1151固定连接。
可选地，底盖160与环形侧板1151通过点胶方式固定连接。
传感器100的工作原理是：
磁性件140(以永久磁铁为例)能够产生磁场，且具有稳定的N、S极。
接线柱123与外界电源连接，形成回路，即通电后给电磁线圈112提供一个固定频率，使电磁线圈112产生正弦电磁场，电磁线圈112产生的正弦电磁场集中在电磁线圈112的中空圆柱内，且平行于电磁线圈112中心轴。
电磁线圈112的正负极周期性地发生变化，当电磁线圈112与磁性件140为同极靠近时，则两者发生排斥，当电磁线圈112与磁性件140为异极靠近时，则两者相吸引，由于磁性件140固定，则电磁线圈112产生相对位移，套接于电磁线圈112之内的震动件116的探头111也产生相对运动，即探头111沿电磁线圈112的轴线方向做往复运动。
需要说明的是，磁反射片130可将磁性件140产生的磁场反射到电磁线圈112的运动通道中。
可选地，给电磁线圈112提供的固定频率范围为120Hz至160Hz，使探头111轴线运动的最大幅度为20微米。
当探头111在空气、液体、胶状体等流体中遇到阻力时，其在磁场中的速度就会发生变化，通过磁场变化的幅度大小，可由此计算出流体的阻力。
可选地，如图4所示，连接件114朝向探头111凹设有一盲孔(未示出)，连接件114均匀设置有多个第四通孔1155，设置盲孔和多个第四通孔1155不仅可以减少震动件116做轴向往复运动时的空气阻力，还能减少震动件116的自身重力。
需要说明的是，采用镂空片状结构的弹性件1153支撑电磁线圈112，可防止探头111的运动幅度过大。
采用如图4所示的震动组件110结构，能够限制探头111的运动方向，即使探头111只能在所需的运动方向振荡，而不能在其他方向运动或向其他方向偏转。
综上所述，本传感器100包括震动组件110和磁性件140，震动组件110包括电磁线圈112和探头111，使探头111处于所需测量流体阻力的流体环境中，通过电磁线圈112产生的电磁场和磁性件140产生的磁场的相互作用，可实现探头111的周期震动，当流体发生相变的过程中时，其阻力发生变化，探头111的震动幅度发生变化，从而实现流体在发生相变的过程中连续测量其流体阻力。
本实施例还提供一种粘度计，其包括上述的传感器100，本粘度计具有与前述实施例中的传感器100相同的有益效果，由于传感器100的有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种传感器，其特征在于，包括:
震动组件，底部具有伸出的一探头，顶部具有伸出的电磁线圈，所述电磁线圈盘绕成中空圆柱形，所述电磁线圈内形成一容纳腔；
固定座，具有第一通孔，所述固定座通过所述第一通孔套装于所述电磁线圈之外，所述电磁线圈部分伸出所述第一通孔之外，所述固定座的边缘上设置有一具有接线柱的接线PCB板；
磁反射片，设于所述容纳腔之内；
磁性件，设于所述容纳腔之内，且固定于所述磁反射片的上表面；以及
密封盖，固定于所述固定座的顶部，封闭盖合所述第一通孔，且所述密封盖的下表面与所述磁性件的上表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，还包括底盖，所述底盖具有一供所述探头穿过的第二通孔，所述底盖与所述震动组件连接。
3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁性件为永久磁铁。
4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述永久磁铁的外形为圆柱形。
5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁性件为电磁铁。
6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述密封盖通过点胶方式固定于所述固定座的顶部。
7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述密封盖的下表面与所述磁性件的上表面通过点胶方式固定连接。
8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述磁性件通过点胶方式固定于所述磁反射片的上表面。
9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述电磁线圈与所述接线PCB板电连接。
10.一种粘度计，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的传感器。
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