CN107192426A - 一种磁致伸缩扭转波拾取装置 - Google Patents

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CN107192426A CN201710558614.5A CN201710558614A CN107192426A CN 107192426 A CN107192426 A CN 107192426A CN 201710558614 A CN201710558614 A CN 201710558614A CN 107192426 A CN107192426 A CN 107192426A
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刘锡珍
张斌
陈斐
王照强
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Qingdao Noble Measurement And Control Technology Co Ltd
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Qingdao Noble Measurement And Control Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves

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Abstract

本发明公开了一种磁致伸缩扭转波拾取装置，属于液位检测技术领域，包括线圈骨架，线圈骨架上设置有两个缠绕毂，两个缠绕毂上分别缠绕有线圈一和线圈二两个对称线圈；线圈一在缠绕毂上的缠绕匝数与线圈二在缠绕毂上的缠绕匝数相同但缠绕方向相反，线圈一在缠绕毂上的缠绕宽度与线圈二在缠绕毂上的缠绕宽度相等且线圈一/线圈二的缠绕宽度等于线圈一与线圈二在线圈骨架上的间距。本发明克服了磁致伸缩扭转波在传播过程中随长度增加而衰减的缺陷，提高了拾取能力。

Description

一种磁致伸缩扭转波拾取装置
技术领域
本发明属于液位检测技术领域，具体涉及是一种磁致伸缩扭转波拾取装置。
背景技术
随着科学技术的快速发展，磁致伸缩位移传感器在石油化工领域得到了广泛的应用。它利用材料的韦德曼效应、维拉里(Viuary)效应及超声效应的原理实现对液位高精度的测量。该类型位移传感器主要由波导钢丝、位置磁铁、波检测器和电子***组成。其中波检测器主要是检测线圈制成，现在市面上成熟的检测线圈都是单一沿一个方向缠绕形成的，拾取的磁致伸缩旋转波能力有限；比如随着位移传感器波导钢丝长度的增加，磁致伸缩扭转波在传播过程中会随长度的增加而衰减，为了克服这种衰减提高拾取能力需要增加检测线圈缠绕的匝数和电子***中运算放大电路的放大倍数。但电路中运算放大器的放大倍数不可能无止境增加，而且随着放大倍数的增加各种干扰问题从也会成倍出现，给信号处理带来麻烦。增加线圈缠绕匝数可以在一定程度上解决旋转波衰减问题，但在一些防爆场合线圈的电感量有着严格的要求，这也就限制了检测线圈缠绕匝数的增加。
由于提高线圈匝数和运算放大电路倍数都不能有效解决实际应用中的一些问题，因此也就限制了磁致伸缩位移传感器在一些量程长、防爆要求高的场合下的应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种磁致伸缩扭转波拾取装置，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种磁致伸缩扭转波拾取装置，包括线圈骨架，线圈骨架上设置有两个缠绕毂，两个缠绕毂上分别缠绕有线圈一和线圈二两个对称线圈；线圈一在缠绕毂上的缠绕匝数与线圈二在缠绕毂上的缠绕匝数相同但缠绕方向相反，线圈一在缠绕毂上的缠绕宽度与线圈二在缠绕毂上的缠绕宽度相等且线圈一/线圈二的缠绕宽度等于线圈一与线圈二在线圈骨架上的间距。
优选地，线圈一和线圈二的抽头分别焊接在线圈骨架的探针上。
本发明所带来的有益技术效果：
1、结构简单，易于实现；
2、限制电感量，安全，可靠性高；
3、克服了磁致伸缩扭转波在传播过程中随长度增加而衰减的缺陷，提高了拾取能力。
附图说明
图1为本发明磁致伸缩扭转波拾取装置的结构示意图。
图2(a)为旋转波沿着波导钢丝传播时被线圈1拾取形成的波形示意图。
图2(b)为旋转波沿着波导钢丝传播时被线圈2拾取形成的波形示意图。
图2(c)为在T/2周期内旋转波沿着波导钢丝传播时被线圈1和线圈2共同拾取形成的波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明提供一种在不提高线圈电感量和运算放大倍数情况下的高性能磁致伸缩扭转波拾取装置。
如图1所示，该装置包括线圈骨架，线圈骨架上设置有两个缠绕毂，在不改变线圈的电感量的情况下用一根导线在线圈缠绕毂上缠绕两个电感量相同极性相反的对称线圈。对称线圈的抽头焊接在线圈骨架的探针上。两个缠绕毂上分别缠绕有线圈1和线圈2两个对称线圈；线圈1在缠绕毂上的缠绕匝数与线圈2在缠绕毂上的缠绕匝数相同但缠绕方向相反，线圈1在缠绕毂上的缠绕宽度L1与线圈2在缠绕毂上的缠绕宽L3度相等且线圈1/线圈2的缠绕宽度等于线圈1与线圈2在线圈骨架上的间距L2。
当旋转波沿着波导钢丝传播时被线圈1拾取形成的波形如图2(a)所示，其中振幅为H，周期为T；线圈2拾取的波形与线圈1形成的波形振幅，周期相同，但相位相反，并延迟T/2周期如图2(b)所示；线圈1和线圈2在T/2周期内振幅相同，波形叠加，振幅为2H，波形如图2(c)所示。
综上所述，旋转波被本发明中线圈拾取后的振幅是单一线圈拾取后波形的2倍，拾取旋转波的能力提高了2倍。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种磁致伸缩扭转波拾取装置，其特征在于：包括线圈骨架，线圈骨架上设置有两个缠绕毂，两个缠绕毂上分别缠绕有线圈一和线圈二两个对称线圈；线圈一在缠绕毂上的缠绕匝数与线圈二在缠绕毂上的缠绕匝数相同但缠绕方向相反，线圈一在缠绕毂上的缠绕宽度与线圈二在缠绕毂上的缠绕宽度相等且线圈一/线圈二的缠绕宽度等于线圈一与线圈二在线圈骨架上的间距。
2.根据权利要求1所述的磁致伸缩扭转波拾取装置，其特征在于：线圈一和线圈二的抽头分别焊接在线圈骨架的探针上。
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