本技術(shù)涉及傳感器，尤其涉及一種高敏感度磁懸浮傳感器，具體涉及一種利用磁懸浮原理的動磁芯式渦流傳感器。

背景技術(shù)：

1、傳感器作為一種信號接收裝置，在地質(zhì)勘探、地質(zhì)病害檢測、工程病害檢測和地震與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，亦可用作聲波通信換能器。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式及原理，目前使用的振動傳感器主要有渦流式、電容式、光電式和電化學(xué)式等，其中渦流式傳感器是常用傳感器之一。市場常用的渦流式傳感器多采用動圈式或動磁芯式結(jié)構(gòu)，彈性固定結(jié)構(gòu)則采用彈簧或彈片來實現(xiàn)。但現(xiàn)有上述類型檢波器均存在因起震瞬間需要克服連接結(jié)構(gòu)內(nèi)能的問題，導(dǎo)致敏感度低而無法識別極微弱的振動信號。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為解決現(xiàn)有的傳感器敏感度低而無法識別極微弱的振動信號，本實用新型提供了一種高敏感度磁懸浮傳感器，通過同極相對設(shè)置的靜磁芯和動磁芯，為動磁芯提供懸浮支撐力，通過配重模組的重量調(diào)節(jié)，可改變懸浮動磁芯體的重量，減小磁浮力與重力產(chǎn)生的扭矩差，從而將立軸對軸套的壓力減小至接近于零，即可顯著減小立軸與軸套之間的靜摩擦力，提高對極微弱震動信號的感知能力。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：

3、一種高敏感度磁懸浮傳感器，包括：

4、外殼體，其底端設(shè)置有測錐；

5、內(nèi)殼體，其固定于所述外殼體內(nèi)，且其上反向串聯(lián)繞有兩組電磁感應(yīng)線圈，其內(nèi)為真空狀態(tài)；

6、上部封帽和下部封帽,分別設(shè)置于所述內(nèi)殼體的頂端和底端；

7、立軸，其設(shè)置于所述內(nèi)殼體內(nèi)，由分別靠近所述內(nèi)殼體頂端和底端的上軸套和下部軸套約束；

8、配重模組，其固定于所述立軸上，且位于所述下部軸套和所述下部封帽之間；

9、靜磁芯，其套設(shè)于所述立軸上，且設(shè)置于所述下部軸套上方；

10、動磁芯，其設(shè)置于所述內(nèi)殼體內(nèi)，且固定于所述立軸上；

11、所述靜磁芯與所述動磁芯中的永磁體同極相對設(shè)置，用于對所述動磁芯形成磁力懸浮支撐。

12、優(yōu)選地，所述下部軸套固定于第一卡簧的一端，所述第一卡簧的另一端固定于所述外殼體的內(nèi)部底端。

13、優(yōu)選地，所述上軸套由上部封帽緊固。

14、優(yōu)選地，所述立軸的材質(zhì)為不導(dǎo)磁奧氏體不銹鋼材料。

15、優(yōu)選地，所述配重模組的材質(zhì)為陶瓷材料。

16、優(yōu)選地，所述外殼體的材質(zhì)為固態(tài)金屬。

17、優(yōu)選地，所述固態(tài)金屬為7系鋁合金。

18、優(yōu)選地，所述內(nèi)殼體的材質(zhì)為不導(dǎo)磁、不導(dǎo)電的高分子材料。

19、優(yōu)選地，所述高分子材料為peek。

20、優(yōu)選地，所述外殼體與所述內(nèi)殼體之間填充有防水高分子材料。

21、本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的有益效果：

22、本實用新型提供的高敏感度磁懸浮傳感器，配重模組與靜磁芯構(gòu)成懸浮動磁芯體，通過同極相對設(shè)置的靜磁芯和動磁芯，為動磁芯提供懸浮支撐力，通過配重模組的重量調(diào)節(jié)，可改變懸浮動磁芯體的重量，改變懸浮支撐力，進而預(yù)先調(diào)節(jié)傳感器的諧振頻率。同時可減小磁浮力與重力產(chǎn)生的扭矩差，從而將立軸對軸套的壓力減小至接近于零，即可顯著減小立軸與軸套之間的靜摩擦力，提高對極微弱震動信號的感知能力。

23、本實用新型通過配重模組的設(shè)置，可以通過調(diào)整配重模組的重量，靈活調(diào)整懸浮動磁芯體的重量，改變懸浮支撐力，進而預(yù)先調(diào)節(jié)傳感器的諧振頻率，以制作成適應(yīng)不同應(yīng)用場景的產(chǎn)品。

24、本實用新型通過配重模組的設(shè)置和調(diào)節(jié)，可改變懸浮動磁芯體的重心位置，減小磁浮力與重力產(chǎn)生的扭矩差，從而將立軸對扶正軸套的壓力減小至接近于0，根據(jù)摩擦力公式f＝μn(μ為摩擦系數(shù))，即可顯著減小立軸與軸套之間的靜摩擦力。

25、與不設(shè)配重模組調(diào)節(jié)動磁芯重心結(jié)構(gòu)相比，傳感器的起震閾值可減小80％以上，因此本實用新型擁有對極微弱震動信號的感知能力，可應(yīng)用于地下空間或深海的通訊和監(jiān)測。

26、本實用新型可以應(yīng)用于各種極微弱機械波信號接收場景，如地震勘探、水工建筑病害的檢測監(jiān)測、地下及水下聲波通信換能等。

27、綜上，本實用新型提供的磁懸浮傳感器是一種利用磁懸浮原理的動磁芯式渦流傳感器，因其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、低頻效果好而逐漸被市場認(rèn)可和使用。

技術(shù)特征：

1.一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述下部軸套固定于第一卡簧的一端，所述第一卡簧的另一端固定于所述外殼體的內(nèi)部底端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述上軸套由上部封帽緊固。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述立軸的材質(zhì)為不導(dǎo)磁奧氏體不銹鋼材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述配重模組的材質(zhì)為陶瓷材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述外殼體的材質(zhì)為固態(tài)金屬。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述固態(tài)金屬為7系鋁合金。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述內(nèi)殼體的材質(zhì)為不導(dǎo)磁、不導(dǎo)電的高分子材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述高分子材料為peek。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種高敏感度磁懸浮傳感器，其特征在于，所述外殼體與所述內(nèi)殼體之間填充有防水高分子材料。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種高敏感度磁懸浮傳感器，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。本技術(shù)包括：外殼體，其底端設(shè)置有測錐；內(nèi)殼體，其固定于外殼體內(nèi)，且其上反向串聯(lián)繞有兩組電磁感應(yīng)線圈；立軸，其設(shè)置于內(nèi)殼體內(nèi)，由上軸套和下部軸套約束；配重模組，其固定于立軸上；靜磁芯，其套設(shè)于立軸上，且設(shè)置于下部軸套上方；動磁芯，其設(shè)置于內(nèi)殼體內(nèi)，且固定于立軸上；靜磁芯與動磁芯中的永磁體同極相對設(shè)置，用于對動磁芯形成磁力懸浮支撐。本技術(shù)通過配重模組的重量調(diào)節(jié)，可改變懸浮動磁芯體的重量，減小磁浮力與重力產(chǎn)生的扭矩差，從而將立軸對軸套的壓力減小至接近于零，即可顯著減小立軸與軸套之間的靜摩擦力，提高對極微弱震動信號的感知能力。

技術(shù)研發(fā)人員：王繼峰,林弘
受保護的技術(shù)使用者：北京中色廣聯(lián)工程科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2024/12/26