[发明专利]一种基于LVDT蒸发量传感器

说明书

本发明的一种基于LVDT蒸发量传感器，包括LVDT绕组和不锈钢外壳，还包括导磁浮子；LVDT绕组绕制在LVDT绕组骨架外侧，外部磁套完全包裹LVDT绕组提供外部磁路，不锈钢外壳在外部磁套外部，提供这个传感器的保护和结构支撑；LVDT绕组骨架内部设置腔体，腔体顶部与大气连通，腔体内存放水，导磁浮子则放置在LVDT绕组骨架的内部，并能自由上下移动。本发明的基于LVDT蒸发量传感器的浮子和导磁铁芯一体化设计，上下端的过滤片，既能内腔保洁，更重要是针对外界的水面波动，提供阻尼连通，平稳浮子的震动；本发明把LVDT传感器的磁芯设计成浮子结构，利用LVDT传感器的高分辨率的特点，用于更准确测量水面的高度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种基于LVDT蒸发量传感 器。

背景技术

在水文气象监测中，水面蒸发是一个重要参数。现有技术中，对 水面蒸发测量所采用的基本原理是符合标准的特制容器，采用固定的 时间间隔测量各时刻水位，根据水位的落差变化，间接计算地面蒸发 量。目前测量水位的方案很多，有微波、超声波等雷达非接触式，也 有各类浮子、压力测量等接触式。无论哪种方式都有一个较高的要求， 就是要求要有0.1mm的精确度。

现有的相关标准技术方案如下：通过探针开关，人工测量探针接 触水面的卡尺的读数，获取不同时刻的水位，既可以实现蒸发量的间 接测量。这个方案的精度满足要求，但是不能实现连续无人值守的在 线测量，不能满足大数据的基本要求。同时这个方案还有两个弊端，1、 本身受人的影响比较大，测量误差，时间间隔不准；2、水面波动影响 探针找到的水位是水面的最高波峰位置。因此必须要寻找其他更合理 的方案。

有多种非接触式的微波、红外、超声波测量，因为精度、可靠性 很难达到，以及无法处理水面波动，很难满足准确度和精度要求，虽 然有此类技术在用，已经逐渐被淘汰。

市面上用于测量蒸发米水位的技术原理有两个：磁致伸缩和差分 变压器(LVDT)，两个的测量的基本原理都是采用的浮子，从原理上都 能满足精度要求。

LVDT液位计的原理是利用LVDT测量位移的功能，用浮子带动铁芯 移动，存在有三个缺点：

a、浮子在下，铁芯在上，根据重力摆原理，这个是不稳的状态， 也就是铁芯那端会因为有倾倒的趋势而靠在内腔体，导致随浮子的上 下运动受阻，虽然力不大，但是严重影响0.1mm的精度和重复性。

b、浮子+铁芯太重，导致惯量大，很难随水面的波动静止下来。

c、浮子本身随液面波动而跳动。

总的来说，无论市面上现有的多种方案，浮子是最理想的，但是 浮子随水面波动都没有防护措施。而磁致伸缩也是很好的方案，但成 本显著提高。

发明内容

本发明提出的一种基于LVDT蒸发量传感器，可解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于LVDT蒸发量传感器，包括LVDT绕组和不锈钢外壳，还 包括导磁浮子；

LVDT绕组绕制在LVDT绕组骨架外侧，外部磁套完全包裹LVDT绕组 提供外部磁路，不锈钢外壳在外部磁套外部，提供这个传感器的保护 和结构支撑；

LVDT绕组骨架内部设置腔体，腔体顶部与大气连通，腔体内存放 水，导磁浮子则放置在LVDT绕组骨架的内部，并能自由上下移动。

进一步的，还包括海绵过滤片，海绵过滤片放在不锈钢外壳的上 端，用于通气平衡气压，并能防虫防尘。

进一步的，所述导磁浮子采用EPP材料制备，内嵌坡莫合金圆 筒。