一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器的制造方法
【專利摘要】一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，包括密閉環(huán)形容器，位于密閉環(huán)形容器內(nèi)部下端正中央、與密閉環(huán)形容器內(nèi)壁相固定、具有兩面導(dǎo)電材料和若干通孔的固定電極，位于密閉環(huán)形容器內(nèi)部的導(dǎo)電液體，漂浮于導(dǎo)電液體兩端液面、具有單面導(dǎo)電材料和通孔的浮動(dòng)電極，與固定電極、浮動(dòng)電極電連接的位于密閉環(huán)形容器外部的電橋電路，以及與電橋電路輸出端電連接的信號(hào)處理電路構(gòu)成；當(dāng)本發(fā)明傳感器固定于周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)，固定電極隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，而浮動(dòng)電極漂浮在液面上，導(dǎo)致固定電極與兩端浮動(dòng)電極之間的導(dǎo)電液體等效電阻發(fā)生變化，電橋電路將其輸出信號(hào)送至信號(hào)處理電路，以計(jì)算大型機(jī)械結(jié)構(gòu)周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的超長(zhǎng)周期；本發(fā)明具有設(shè)計(jì)加工簡(jiǎn)單，制造成本低，適用范圍廣，測(cè)量準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，各種大型機(jī)械結(jié)構(gòu)不斷被應(yīng)用于工程領(lǐng)域，在能源開(kāi)采等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)及結(jié)構(gòu)健康的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是保證其正常工作的必要條件。因此各類傳感器被置于大型機(jī)械結(jié)構(gòu)中并將其實(shí)時(shí)工況檢測(cè)結(jié)果源源不斷地送至終端，以供分析和判斷。監(jiān)測(cè)采油機(jī)等大型設(shè)備的工作周期是設(shè)備健康監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)，是判斷設(shè)備是否正常工作以及工作效率的必要手段。由于工況特殊，一些大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作(轉(zhuǎn)動(dòng))周期長(zhǎng)，常用的周期測(cè)量設(shè)備如加速度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段具有較高的生產(chǎn)和保養(yǎng)成本，且針對(duì)不同工況的設(shè)備需要設(shè)計(jì)不同的量程，難以具備普適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，為周期性往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的超長(zhǎng)工作周期進(jìn)行測(cè)量，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有設(shè)計(jì)加工簡(jiǎn)單，制造成本低，適用范圍廣，測(cè)量準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢(shì)。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，包括密閉環(huán)形容器I，位于密閉環(huán)形容器I內(nèi)部下端正中央、與密閉環(huán)形容器I內(nèi)壁相固定、具有兩面導(dǎo)電材料和若干通孔的固定電極2，位于密閉環(huán)形容器內(nèi)部的導(dǎo)電液體4，漂浮于導(dǎo)電液體4兩端液面、具有單面導(dǎo)電材料和通孔的浮動(dòng)電極3，與固定電極2、浮動(dòng)電極3電連接的位于密閉環(huán)形容器外部的電橋電路5，以及與電橋電路5輸出端電連接的信號(hào)處理電路6構(gòu)成；當(dāng)該傳感器發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與密閉環(huán)形容器I相固定的固定電極2同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而浮動(dòng)電極3漂浮在密閉環(huán)形容器I兩端液面，因此固定電極2與浮動(dòng)電極3之間的等效電阻發(fā)生變化，并由位于密閉環(huán)形容器I外部的電橋電路5將信號(hào)進(jìn)行輸出，信號(hào)處理電路6對(duì)信號(hào)極值點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)時(shí)間進(jìn)行記錄，以計(jì)算周期。
[0006]所述密閉環(huán)形容器I的內(nèi)部尺寸、導(dǎo)電液體的體積和電阻率與電橋電路5的電參數(shù)相匹配。
[0007]所述密閉環(huán)形容器I具有高的材料剛度和穩(wěn)定的化學(xué)特性，以便在惡劣工況下長(zhǎng)期工作。
[0008]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]I)相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的超長(zhǎng)周期測(cè)量方法具有更加簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和更加低廉的制造成本。
[0010]2)相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明能夠適應(yīng)不同工況，如工作周期和偏轉(zhuǎn)角度下的周期測(cè)量，具有較好的普適性和高的測(cè)量精度。
[0011]總之，本發(fā)明能夠利用液體等效電阻的變化測(cè)量超長(zhǎng)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，包括密閉環(huán)形容器I，位于密閉環(huán)形容器I內(nèi)部下端正中央、與密閉環(huán)形容器I內(nèi)壁相固定、具有兩面導(dǎo)電材料和若干通孔的固定電極2，位于密閉環(huán)形容器內(nèi)部的導(dǎo)電液體4，漂浮于導(dǎo)電液體4兩端液面、具有單面導(dǎo)電材料和通孔的浮動(dòng)電極3，與固定電極2、浮動(dòng)電極3電連接的位于密閉環(huán)形容器外部的電橋電路5，以及與電橋電路5輸出端電連接的信號(hào)處理電路6構(gòu)成。當(dāng)該傳感器發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與密閉環(huán)形容器相固定的固定電極2同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而浮動(dòng)電極3漂浮在密閉環(huán)形容器I兩端液面，因此固定電極2與浮動(dòng)電極3之間的等效電阻發(fā)生變化，并由位于密閉環(huán)形容器I外部的電橋電路5將信號(hào)進(jìn)行輸出，信號(hào)處理電路6對(duì)信號(hào)極值點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)時(shí)間進(jìn)行記錄，以計(jì)算周期。
[0015]如圖所示，本發(fā)明的工作原理為:將本發(fā)明固定于大型機(jī)械結(jié)構(gòu)上，當(dāng)大型機(jī)械結(jié)構(gòu)周期性往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于密閉環(huán)形容器I內(nèi)的固定電極2發(fā)生相對(duì)位置變化，而浮動(dòng)于密閉環(huán)形容器I內(nèi)部的導(dǎo)電液體由于重力和液壓關(guān)系保持原有位置，因此導(dǎo)致固定電極2與密閉環(huán)形容器I內(nèi)導(dǎo)電液體3兩端液面之間液體的等效電阻發(fā)生變化，將該等效電阻接入位于密閉環(huán)形容器I夕卜部的電橋電路5中，電橋電路5將其輸出信號(hào)送至信號(hào)處理電路6，以供記錄信號(hào)極值點(diǎn)和相應(yīng)的時(shí)間，從而計(jì)算大型機(jī)械結(jié)構(gòu)周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的超長(zhǎng)周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，其特征在于:包括密閉環(huán)形容器(I)，位于密閉環(huán)形容器(I)內(nèi)部下端正中央、與密閉環(huán)形容器(I)內(nèi)壁相固定、具有兩面導(dǎo)電材料和若干通孔的固定電極(2)，位于密閉環(huán)形容器內(nèi)部的導(dǎo)電液體(4)，漂浮于導(dǎo)電液體(4)兩端液面、具有單面導(dǎo)電材料和通孔的浮動(dòng)電極(3)，與固定電極(2)、浮動(dòng)電極(3)電連接的位于密閉環(huán)形容器外部的電橋電路(5)，以及與電橋電路(5)輸出端電連接的信號(hào)處理電路(6)構(gòu)成；當(dāng)該傳感器發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與密閉環(huán)形容器(I)相固定的固定電極(2)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而浮動(dòng)電極(3)漂浮在密閉環(huán)形容器(I)兩端液面，因此固定電極(2)與浮動(dòng)電極(3)之間的等效電阻發(fā)生變化，并由位于密閉環(huán)形容器(I)外部的電橋電路(5)將信號(hào)進(jìn)行輸出，信號(hào)處理電路(6)對(duì)信號(hào)極值點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)時(shí)間進(jìn)行記錄，以計(jì)算周期。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，其特征在于:所述密閉環(huán)形容器(I)的內(nèi)部尺寸、導(dǎo)電液體的體積和電阻率與電橋電路(5)的電參數(shù)相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用傾角變化和導(dǎo)電液體測(cè)量超長(zhǎng)周期的傳感器，其特征在于:所述密閉環(huán)形容器(I)具有高的材料剛度和穩(wěn)定的化學(xué)特性，以便在惡劣工況下長(zhǎng)期工作。
【文檔編號(hào)】G01N27/06GK105911108SQ201610221587
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】張舒文, 徐明龍, 劉開(kāi)園
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)