專利名稱:一種非晶態(tài)合金傳感器探頭的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及傳感器技術,更具體地說是一種非晶態(tài)合金傳感器探頭。
背景技術:
傳感器是一種檢測裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成,能感受到被 測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他 所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制 等要求,它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。而目前廣泛使用的電磁 感應傳感器存在以下缺陷,第一是響應頻率不高,在實際生活和工作中,許多
情況下需要獲知高頻信息,但傳感器的頻率響應跟不上;第二是無法克服電磁 阻尼,這樣的傳感器在很大程度上無法滿足使用者的需要,給生活和工作帶來 不便。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單體積較小的非晶態(tài)合金傳感器探頭, 能夠克服電磁感應傳感器所帶來的自身無法克服的電磁系統(tǒng)的電磁阻尼,表現(xiàn) 出極高的靈敏度,其精度和信噪比更高,并且耐壓性能好。
根據(jù)電磁學上的巴克豪森效應,即鐵磁性物質在磁化過程中,當外場強度達 到一定強度時,磁疇壁界面開始發(fā)生移動,它最顯著的變化發(fā)生在磁化曲線的 最陡區(qū),此時的磁化過程是不連續(xù)的,而是以躍變的形式進行的,當傳感器的 探頭附近施加有一交變電磁場H時,由法拉第電磁感應定律可知,在傳感器的 探頭線圈中就會有感生電壓產生,在傳感器探頭的非晶帶中產生了巴克豪森跳 躍,也就有了相應的巴克豪森效應。于是,電磁場每進行一個周期變化時,在 傳感器的探頭線圈中就會有磁通量的改變,因為變化方向的不同,從而在探頭 線圈中會產生幅度形狀完全相同的兩個正負電壓脈沖。電磁場的變化頻率越低, 輸出信號的幅度也越小,而且噪聲也越大;電磁場的變化頻率越高,輸出信號 的幅度也比較大且很穩(wěn)定,噪聲也小了,這樣我們就可以從輸出信號感知探頭 周圍環(huán)境中的磁場狀況.
本實用新型的目的可以通過以下方式來實現(xiàn) 一種非晶態(tài)合金傳感器探頭, 包括有中空圓柱體黃銅骨架和用來固定探頭的黃銅螺栓,其特點是在黃銅骨架 內部填充非晶帶,在黃銅骨架外層用漆包線圈密繞多層,線圈用直徑O)二0.03mm的漆包線繞制而成,接收線圈約為10000匝,非晶帶的成分為Fe8^。Sie,帶寬 為W4.5mm,帶長L=30mm 50mm,纏繞圈數(shù);7 = 2000,-| 。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點
1) 溫度性很好,即使在125。C左右的環(huán)境溫度下也能夠正常工作;
2) 形狀小,攜帶方便,可以探測狹小空間的信息;
3) 信噪比高,對于大于幾KHz的截止頻率信號的快速響應;
4) 耐壓性能好,可在30MPa的高壓環(huán)境下穩(wěn)定工作;
5) 靈敏度極高,它克服了電磁感應傳感器所帶來的自身無法克服的電磁系 統(tǒng)的電磁阻尼;
6) 而且所涉及的制造工藝簡單,成本低廉,易于推廣。
附圖l是本實用新型的剖視圖。
具體實施方式
參照附圖如下 一種非晶態(tài)合金傳感器探頭,包括有中空圓柱體黃銅骨架1
和用來固定探頭的黃銅螺栓2,其特點是在黃銅骨架1內部填充非晶帶3,在黃 銅骨架1外層用漆包線圈4密繞多層,漆包線圈4用直徑d^0.03mm的漆包線 繞制而成,接收線圈約為10000匝,非晶帶3的成分為Fe8^,2Si6,非晶帶3寬 為W4.5mm ,非晶帶3長L^30mm 50mm,纏繞圈數(shù)"=2000,-'。
這種成份的非晶材料具有較大的各向同性磁滯伸縮系數(shù)和較大的感應應力, 它是在空氣中快淬熔融合金制成的。用這種方法制成的富鐵基非晶帶具有優(yōu)良 的表面特性和很少的晶粒邊界,在非晶帶中疇成核中心和支撐點是很少的。對 成份為F^SuSi6非晶磁滯伸縮帶進行熱處理,處理過的帶中一半厚度為張力層, 一半為壓力層,即得到一雙應力層帶。
由本實施例所提供的一種非晶帶合金傳感器探頭,通過漆包線圈的引線來獲 取探測信息。由于它的高靈敏度等諸多優(yōu)點使得該傳感器用于渦輪流量計,能 把大大降低液體的啟動排量降低,從而解決了低流量的測量問題,這對油田晚 期開發(fā)剩余油、低產油層和薄油層的探測開發(fā)及水資源的有效利用具有深遠的 意義。
權利要求1、一種非晶帶合金傳感器探頭,包括有中空圓柱體黃銅骨架(1)和用來固定探頭的黃銅螺栓(2),其特征在于在黃銅骨架(1)內部填充非晶帶(3),在黃銅骨架(1)外層用漆包線圈(4)密繞多層。
2、 根據(jù)權利要求1所屬的一種非晶帶合金傳感器探頭,其特征在于漆包 線圈(4)用直徑0^0.03mm的漆包線繞制而成,接收線圈約為10000匝,非晶 帶(3)的成分為Fe825^i6,非晶帶(3)寬為W=1.5mm,非晶帶(3)長L=30mm 50mm,纏繞圈數(shù)^^2000cw一1 。
專利摘要本實用新型涉及一種非晶態(tài)合金傳感器探頭,包括有中空圓柱體黃銅骨架和用來固定探頭的黃銅螺栓,其特點是在黃銅骨架內部填充非晶帶,在黃銅骨架外層用漆包線圈密繞多層,線圈用直徑Φ=0.03mm的漆包線繞制而成,接收線圈約為10000匝,非晶帶的成分為Fe<sub>82</sub>B<sub>12</sub>Si<sub>6</sub>,帶寬為W=1.5mm,帶長L=30mm~50mm,纏繞圈數(shù)n=2000cm<sup>-1</sup>。本實用新型體積較小,能夠克服電磁感應傳感器所帶來的自身無法克服的電磁系統(tǒng)的電磁阻尼,表現(xiàn)出極高的靈敏度,其精度和信噪比更高,并且耐壓性能好。
文檔編號G01D5/12GK201359503SQ200920006048
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月4日 優(yōu)先權日2009年3月4日
發(fā)明者劉海順, 楊衛(wèi)明, 竇林名 申請人:中國礦業(yè)大學