提高强度调制光纤位移传感器测量范围的综合方法探讨

分析提高强度调制光纤位移传感器测量范围的基本方法,研究将各种提高测量范围的基本方法集成的综合方法,构造出该系统的框架结构模型,研究宽测量范围的综合评判规则,达到宽测量范围的效果.充分利用各种方法的优点,实现优化组合,将能较好地满足不同场合.     

基于磁流耦合效应的传感结构优化分析

磁流体是一种新型兼有磁性物体和流体特性的纳米功能材料,磁性体浸入磁流体具有近似真空中的零重力条件下自悬浮能力。基于该惯性传感原理研制的新型传感器,在传感结构上可以避免直接的机械接触,减少机械阻碍或摩擦。在传感结构中,磁流耦合效应对传感性能影响显著,通过分析固壁界面效应、评价阻尼影响因素,实现运动块位移减少是传感结构优化关键因素。基于经典流体动力学理论,视磁流体为非极性流体,联解耦合效应下磁流体力学方程。对理论方程进行分步建模,建立不同域积分变量,对不同结构传感运动块进行磁流阻力分析数值计算。数值计算及实验结果表明,在磁性控制下粘度对流阻影响幅度较大,多槽结构在减少极端压差的同时能够补偿流阻损失,可以实现增阻减少位移效果。     

磁流体惯性传感的磁流耦合机理及流固结构

在磁流体惯性传感结构中,磁流耦合效应对传感特性有直接影响.通过推导磁流耦合公式、分析固壁界面效应以及评价阻尼影响因素,实现了传感结构中磁流固分析.基于经典流体动力学理论,视磁流体为非极性流体,联立解算了耦合效应下磁流体力学方程.对理论方程进行分步建模,建立不同域积分变量,完成不同结构传感运动块的磁流阻力分析及数值计算.流固数值计算及实验结果表明:理论推导与实验结果相符.在磁性控制下粘度对流阻影响幅度较大,2槽和6槽结构圆柱在重力作用下自由下落时间分别为0.39 s和0.46 s,多槽结构在减少极端压差的同时能够补偿流阻损失,可以达到增阻和减少位移的效果.     

磁流体浸没物磁场力分析及磁浮特性

物体浸没于磁流体中表现出磁浮特性，对其受力状态分析是准确描述其悬浮状态的前提和基础。基于非线性磁流体应力张量模型和稳态Bernoulli方程，建立磁流体中浸没物受力模型。借助非磁性体受力模型的简化计算方法以及磁性体与磁流体之间的多场效应关系，分别对非磁性体、磁性体两类浸没物在磁流体中所受磁浮力进行分析，结果表明非磁性浸没物在磁流体中仅受到外加磁场贡献的一次磁浮力，而磁性浸没物除受到一次磁浮力外，还受到其自身激发磁场贡献的二次磁浮力．永磁体在磁流体中位置决定的磁浮力满足一定条件时，永磁体能够自悬浮于磁流体中。