一種利用傾角變化和導電液體測量超長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電液體測量超長周期的傳感器，包括密閉環形容器，位于密閉環形容器內部下端正中央、與密閉環形容器內壁相固定、具有兩面導電材料和若干通孔的固定電極，位于密閉環形容器內部的導電液體，漂浮于導電液體兩端液面、具有單面導電材料和通孔的浮動電極，與固定電極、浮動電極電連接的位于密閉環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處理電路構成；當本發明傳感器固定于周期性轉動的大型機械結構時，固定電極隨之轉動，而浮動電極漂浮在液面上，導致固定電極與兩端浮動電極之間的導電液體等效電阻發生變化，電橋電路將其輸出信號送至信號處理電路，以計算大型機械結構周期性往復運動的超長周期；本發明具有設計加工簡單，制造成本低，適用范圍廣，測量準確度高等優勢。
【專利說明】
一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器
技術領域
[0001]本發明涉及傳感器領域，具體涉及一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟和社會的不斷發展，各種大型機械結構不斷被應用于工程領域，在能源開采等領域發揮著極其重要的作用。大型機械結構的工作狀態及結構健康的實時監測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械結構中并將其實時工況檢測結果源源不斷地送至終端，以供分析和判斷。監測采油機等大型設備的工作周期是設備健康監測的重要環節，是判斷設備是否正常工作以及工作效率的必要手段。由于工況特殊，一些大型機械結構的工作(轉動)周期長，常用的周期測量設備如加速度實時監測等技術手段具有較高的生產和保養成本，且針對不同工況的設備需要設計不同的量程，難以具備普適性。
【發明內容】
[0003]為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，為周期性往復轉動的大型機械結構的超長工作周期進行測量，本發明相比于現有技術，具有設計加工簡單，制造成本低，適用范圍廣，測量準確度高等優勢。
[0004]為達到以上目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]—種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，包括密閉環形容器I，位于密閉環形容器I內部下端正中央、與密閉環形容器I內壁相固定、具有兩面導電材料和若干通孔的固定電極2，位于密閉環形容器內部的導電液體4，漂浮于導電液體4兩端液面、具有單面導電材料和通孔的浮動電極3，與固定電極2、浮動電極3電連接的位于密閉環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處理電路6構成；當該傳感器發生轉動時，與密閉環形容器I相固定的固定電極2同步轉動，而浮動電極3漂浮在密閉環形容器I兩端液面，因此固定電極2與浮動電極3之間的等效電阻發生變化，并由位于密閉環形容器I外部的電橋電路5將信號進行輸出，信號處理電路6對信號極值點和其對應時間進行記錄，以計算周期。
[0006]所述密閉環形容器I的內部尺寸、導電液體的體積和電阻率與電橋電路5的電參數相匹配。
[0007]所述密閉環形容器I具有高的材料剛度和穩定的化學特性，以便在惡劣工況下長期工作。
[0008]本發明和現有技術相比，具有如下優點:
[0009]I)相比于現有技術而言，本發明的超長周期測量方法具有更加簡單的機械結構和更加低廉的制造成本。
[0010]2)相比于現有技術而言，本發明能夠適應不同工況，如工作周期和偏轉角度下的周期測量，具有較好的普適性和高的測量精度。
[0011]總之，本發明能夠利用液體等效電阻的變化測量超長周期。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0014]如圖1所示，本發明一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，包括密閉環形容器I，位于密閉環形容器I內部下端正中央、與密閉環形容器I內壁相固定、具有兩面導電材料和若干通孔的固定電極2，位于密閉環形容器內部的導電液體4，漂浮于導電液體4兩端液面、具有單面導電材料和通孔的浮動電極3，與固定電極2、浮動電極3電連接的位于密閉環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處理電路6構成。當該傳感器發生轉動時，與密閉環形容器相固定的固定電極2同步轉動，而浮動電極3漂浮在密閉環形容器I兩端液面，因此固定電極2與浮動電極3之間的等效電阻發生變化，并由位于密閉環形容器I外部的電橋電路5將信號進行輸出，信號處理電路6對信號極值點和其對應時間進行記錄，以計算周期。
[0015]如圖所示，本發明的工作原理為:將本發明固定于大型機械結構上，當大型機械結構周期性往復轉動時，位于密閉環形容器I內的固定電極2發生相對位置變化，而浮動于密閉環形容器I內部的導電液體由于重力和液壓關系保持原有位置，因此導致固定電極2與密閉環形容器I內導電液體3兩端液面之間液體的等效電阻發生變化，將該等效電阻接入位于密閉環形容器I夕卜部的電橋電路5中，電橋電路5將其輸出信號送至信號處理電路6，以供記錄信號極值點和相應的時間，從而計算大型機械結構周期性往復運動的超長周期。
【主權項】
1.一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，其特征在于:包括密閉環形容器(I)，位于密閉環形容器(I)內部下端正中央、與密閉環形容器(I)內壁相固定、具有兩面導電材料和若干通孔的固定電極(2)，位于密閉環形容器內部的導電液體(4)，漂浮于導電液體(4)兩端液面、具有單面導電材料和通孔的浮動電極(3)，與固定電極(2)、浮動電極(3)電連接的位于密閉環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處理電路(6)構成；當該傳感器發生轉動時，與密閉環形容器(I)相固定的固定電極(2)同步轉動，而浮動電極(3)漂浮在密閉環形容器(I)兩端液面，因此固定電極(2)與浮動電極(3)之間的等效電阻發生變化，并由位于密閉環形容器(I)外部的電橋電路(5)將信號進行輸出，信號處理電路(6)對信號極值點和其對應時間進行記錄，以計算周期。2.根據權利要求1所述的一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，其特征在于:所述密閉環形容器(I)的內部尺寸、導電液體的體積和電阻率與電橋電路(5)的電參數相匹配。3.根據權利要求1所述的一種利用傾角變化和導電液體測量超長周期的傳感器，其特征在于:所述密閉環形容器(I)具有高的材料剛度和穩定的化學特性，以便在惡劣工況下長期工作。
【文檔編號】G01N27/06GK105911108SQ201610221587
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】張舒文, 徐明龍, 劉開園
【申請人】西安交通大學