一种用于飞行器的磁性液体速度传感器,适用于速度测量。该装置包括:透明玻璃管(1),压强采集器(2),第一圆柱形空心永久磁铁(3-1),第二圆柱形空心永久磁铁(3-2),第一感应线圈(4-1),第二感应线圈(4-2),第一磁性液体环(5-1),第二磁性液体环(5-2),第一圆柱形永久磁铁(6-1),第二圆柱形永久磁铁(6-2),铁芯(7)。第一圆柱形永久磁铁(6-1)、第二圆柱形永久磁铁(6-2)、铁芯(7)共同构成复合磁芯,当飞行器飞行时,气流流过压强采集器的圆管,压强采集器的端部和中部空气流动的速度差会产生压强差,该压强差使得复合磁芯在透明玻璃管内移动,进而第一感应线圈和第二感应线圈输出电压信号。该速度传感器体积小、精度高。
1.一种用于飞行器的磁性液体速度传感器,该传感器包括:xa0透明玻璃管(1),压强采集器(2),第一圆柱形空心永久磁铁(3-1),第二圆柱形空心永久磁铁(3-2),第一感应线圈(4-1),第二感应线圈(4-2),第一磁性液体环(5-1),第二磁性液体环(5-2),第一圆柱形永久磁铁(6-1),第二圆柱形永久磁铁(6-2),铁芯(7);第一圆柱形永久磁铁(6-1)、第二圆柱形永久磁铁(6-2)、铁芯(7)共同构成复合磁芯;xa0其特征在于:xa0缠有线圈,装有复合磁芯的透明玻璃管(1)的两端与压强采集器(2)的两端支管分别相连,复合磁芯一侧为压强采集器(2)的圆管端部的压强,另一侧为压强采集器(2)的圆管中部小孔处的压强,通过测量压强差来测量飞行器的飞行速度。xa0技术领域
本发明属于传感器领域,适用于速度测量。
背景技术
飞行器的飞行速度是保证飞行器正常飞行的一项重要参数,实时了解飞行器的飞行速度才能合理的操作和控制飞行姿态,提高武器发射精度。目前,飞行器上所用的速度传感器主要有压力式和热力式两种,其中最常用的为皮托管压力式速度传感器,通过伯努利方程可知,飞行器以一定速度飞行时,U型管的两臂将产生液面高度差,飞行速度越快,液面高度差越大,因此可以通过测量U型管两臂的液面高度差来获取飞行器的飞行速度。该种飞行器速度传感器体积较大,而且输出的并不是电信号,因此不便于数据采集和分析处理,而且精度不高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题:现有的飞行器速度传感器体积较大,输出信号不便于数据采集和分析处理,精度较低的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于飞行器的磁性液体速度传感器,该装置包括:透明玻璃管,压强采集器,第一圆柱形空心永久磁铁,第二圆柱形空心永久磁铁,第一感应线圈,第二感应线圈,第一磁性液体环,第二磁性液体环,第一圆柱形永久磁铁,第二圆柱形永久磁铁,铁芯。该装置各部分之间的连接:将高强度漆包铜线均匀、对称、等匝数地缠绕到透明玻璃管的两端,分别构成第一感应线圈和第二感应线圈;在铁芯的两端分别吸附上第一圆柱形永久磁铁和第二圆柱形永久磁铁,三者共同构成复合磁芯,在复合磁芯的两端分别吸附上第一磁性液体环和第二磁性液体环,第一磁性液体环和第二磁性液体环起到润滑和密封的作用;将吸附有第一磁性液体环和第二磁性液体环的复合磁芯放入到透明玻璃管中,再将第一圆柱形空心永久磁铁和第二圆柱形空心永久磁铁分别固定在透明玻璃管的两端相对称的位置,分别与第一圆柱形永久磁铁和第二圆柱形永久磁铁同名端相对,用于给复合磁芯提供回复力,保证复合磁芯在初始状态时位于第一感应线圈和第二感应线圈中间的平衡位置;最后将透明玻璃管的两端与压强采集器的两支管相连分别相连,就构成了用于飞行器的磁性液体速度传感器。压强采集器的端部朝向与飞行器的飞行方向一致,当飞行器飞行时,气流流过压强采集器的圆管,这样在压强采集器的端部和中部开孔处就产生了速度差,进而产生压强差,该压强差使得复合磁芯在透明玻璃管内移动,进而第一感应线圈和第二感应线圈的电感发生变化,在电桥电路的作用下,输出电压信号。本发明的有益效果:用于飞行器的磁性液体速度传感器体积小,输出的电信号便于数据采集和分析处理,精度更高。
附图说明
图1一种用于飞行器的磁性液体速度传感器。图中:透明玻璃管1,压强采集器2,第一圆柱形空心永久磁铁3-1,第二圆柱形空心永久磁铁3-2,第一感应线圈4-1,第二感应线圈4-2,第一磁性液体环5-1,第二磁性液体环5-2,第一圆柱形永久磁铁6-1,第二圆柱形永久磁铁6-2,铁芯7。
具体实施方式
以附图1为具体实施方式对本发明作进一步说明:一种用于飞行器的磁性液体速度传感器,该装置包括:透明玻璃管1,压强采集器2,第一圆柱形空心永久磁铁3-1,第二圆柱形空心永久磁铁3-2,第一感应线圈4-1,第二感应线圈4-2,第一磁性液体环5-1,第二磁性液体环5-2,第一圆柱形永久磁铁6-1,第二圆柱形永久磁铁6-2,铁芯7。该装置各部分之间的连接:将高强度漆包铜线均匀、对称、等匝数地缠绕到透明玻璃管1的两端,分别构成第一感应线圈4-1和第二感应线圈4-2;在铁芯7的两端分别吸附上第一圆柱形永久磁铁6-1和第二圆柱形永久磁铁6-2,三者共同构成复合磁芯,在复合磁芯的两端分别吸附上第一磁性液体环5-1和第二磁性液体环5-2,第一磁性液体环5-1和第二磁性液体环5-2起到润滑和密封的作用;将吸附有第一磁性液体环5-1和第二磁性液体环5-2的复合磁芯放入到透明玻璃管1中,再将第一圆柱形空心永久磁铁3-1和第二圆柱形空心永久磁铁3-2分别固定在透明玻璃管1的两端相对称的位置,分别与第一圆柱形永久磁铁6-1和第二圆柱形永久磁铁6-2同名端相对,用于给复合磁芯提供回复力,保证复合磁芯在初始状态时位于第一感应线圈4-1和第二感应线圈4-2中间的平衡位置;最后将透明玻璃管1的两端与压强采集器2的两支管相连分别相连,就构成了用于飞行器的磁性液体速度传感器。压强采集器2的端部朝向与飞行器的飞行方向一致,当飞行器飞行时,气流流过压强采集器2的圆管,如图1所示将空气流过截面分为三个截面,设截面“I”处压强为P₁,空气流速为v₁,截面“II”处压强为P₂,空气流速为v₂,截面“III”处压强为P₃,空气流速为v₃,则在截面“I”和截面“II”处,由伯努利方程可知: p 1 + ρv 1 2 2 = p 2 + ρv 2 2 2 - - - ( 1 ) ]]>当气流流过压强采集器2的圆管时,气流在截面“II”处受阻,因此失去动能,则v₂=0,因此(1)式变为: p 1 + ρv 1 2 2 = p 2 - - - ( 2 ) ]]>截面“III”处距离压强采集器2的圆管端部足够远,因此该处的气流可认为未受扰动,因此v₁=v₃,P₁=P₃,由于截面“III”处开有许多小孔,因此由小孔引入压强采集器2的圆管内部的压强也为P₃。则透明玻璃管1中复合磁芯两端的压强分别为P₂和P₃,压强差满足:Δp=p₂-p₃xa0xa0xa0(3)则飞行器的飞行速度为: v = 2 Δp ρ - - - ( 4 ) ]]>这样通过压强采集器2使得复合磁芯在压强差的作用下在透明玻璃管1内移动,进而第一感应线圈4-1和第二感应线圈4-2输出电压信号,再通过函数运算,就能够得到飞行器的飞行速度。本专利所提出的一种用于飞行器的磁性液体速度传感器体积小,输出的电信号便于数据采集和分析处理,精度更高。