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专利名称：一种旁路励磁的吊杆拉力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量吊杆所受拉力大小的技术，尤其涉及一种旁路励磁的吊杆拉力传感器。
背景技术：
在杆状与柱状结构的张力测量方法中，基于逆磁致伸缩效应的电磁测量方法是将吊杆材料本身作为传感器的铁芯、在外部穿套线圈并利用吊杆自身磁特性与其所受拉力之间的内在关系、通过检测感应线圈电压从而实现吊杆拉力测量的一种方法。目前国内外对基于逆磁致伸缩的拉力传感器的研究还主要以套筒式磁路结构为主。该结构以被测吊杆作为励磁线圈和感应测量线圈的铁芯，这给它实际推广应用中带来很多不便，主要是作为信号拾取元件的线圈必须套在信号敏感元件的“铁芯(即吊杆)”外边，安装使用上述套筒式传感器很不方便:要么将线圈在吊杆生产过程中直接穿进去，要么在已经制作好的吊杆上直接进行线圈的现场绕制，十分麻烦。

实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种旁路励磁的吊杆拉力传感器，既可针对在建结构，又可针对已建结构，实现吊杆拉力的测量。一种旁路励磁的吊杆拉力传感器，包括:吊杆(5)、两个磁极(1)、轭铁(2)、两个激励线圈(3)、检测线圈(4);两个激励线圈(3)分别缠绕于两个磁极(1)之上，检测线圈(4)缠绕于轭铁(2)之上，吊杆(5)和轭铁(2)位置平行，两个磁极(1)分别连接吊杆(5)和轭铁(2)的两端；磁极(I)包括上夹具(1-1)和下夹具(1-2)，上夹具(1-1)的一端为圆柱体，上夹具(1-1)的另一端为半圆型缺口，下夹具(1-2)上也有一个半圆型缺口与上夹具(1-1)的半圆型缺口相匹配，上夹具(1-1)、下夹具(1-2)合在一起时，两个半圆型缺口组成的圆孔的圆心轴，与上夹具(1-1)上的圆柱体的圆心轴垂直；上夹具(1-1)、下夹具(1-2)间通过螺栓固定；轭铁(2)为长方体，轭铁(2)的安装面上有位置对称的两个直径相同的通孔，两个通孔分别与两个上夹具(1-1)的圆柱体端相匹配且为过盈配合。两个激励线圈(3)分别缠绕在两个上夹具(1-1)的圆柱体的裸露段上，检测线圈
(4)缠绕在轭铁(2)上，且缠绕区域与两个圆形通孔都不相交。辄铁沿被测吊杆纵向长度L6应丨两足:L6 ^ L_+2Lms ；其中，Lfflffl为股间距，即轭铁上检测线圈缠绕区域的纵向长度；Lffls为磁化过渡长度，磁极与被测吊杆接触部位的长度，也即上夹具和下夹具合在一起时组成的圆孔的轴向长度；上夹具和下夹具合在一起时组成的圆孔的直径D1应丨两足:D=Do-2 8 ；其中，Dtl为被测吊杆直径；6为拉力测量精度所要求的空气隙间距。[0013]本实用新型还提出了通过一种基于旁路励磁的吊杆拉力传感器从而求得吊杆材料磁导率的方法，I)设置旁路励磁的吊杆拉力传感器，2)采集传感器的输出信号并计算吊杆材料磁导率，3)将计算得出的材料磁导率提供给后续计算程序。步骤2)中，根据下式计算材料磁导率u° (t):
权利要求1.一种旁路励磁的吊杆拉力传感器，其特征在于，包括:吊杆(5)、两个磁极(I)、轭铁(2)、两个激励线圈(3)、检测线圈(4);两个激励线圈(3)分别缠绕于两个磁极(I)之上，检测线圈(4)缠绕于轭铁(2)之上，吊杆(5)和轭铁(2)位置平行，两个磁极(I)分别连接吊杆(5)和轭铁(2)的两端；磁极(I)包括上夹具(1-1)和下夹具(1-2)，上夹具(1-1)的一端为圆柱体，上夹具(1-1)的另一端为半圆型缺口，下夹具(1-2)上也有一个半圆型缺口与上夹具(1-1)的半圆型缺口相匹配，上夹具(1-1)、下夹具(1-2)合在一起时，两个半圆型缺口组成的圆孔的圆心轴，与上夹具(1-1)上的圆柱体的圆心轴垂直；上夹具(1-1)、下夹具(1-2)间通过螺栓固定；轭铁(2)为长方体，轭铁(2)的安装面上有位置对称的两个直径相同的通孔，两个通孔分别与两个上夹具(1-1)的圆柱体端相匹配且为过盈配合。
2.根据权利要求1所述的旁路励磁的吊杆拉力传感器，其特征在于，所述的两个激励线圈(3)分别缠绕在两个上夹具(1-1)的圆柱体的裸露段上，检测线圈(4)缠绕在轭铁(2)上，且缠绕区域与两个圆形通孔都不相交。
专利摘要本实用新型公开了一种旁路励磁的吊杆拉力传感器，它包括吊杆(5)、两个磁极(1)、轭铁(2)、两个激励线圈(3)、检测线圈(4)；两个激励线圈(3)分别缠绕于两个磁极(1)之上，检测线圈(4)缠绕于轭铁(2)之上，吊杆(5)和轭铁(2)位置平行，两个磁极(1)分别连接吊杆(5)和轭铁(2)的两端。本实用新型的有益技术效果是提供了一种安装方便、适用面广的吊杆拉力传感器，以及基于传感器的吊杆材料磁导率计算方法。
文档编号G01L1/12GK203037385SQ20132000856
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者周建庭, 姜建山, 向中富 申请人:重庆交通大学