目前，由渦輪轉(zhuǎn)子傳感器制成的渦輪流量計和電流表以其測量精度高、價格低、耐壓高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于各種測量領(lǐng)域。在渦輪流量計和海流計的流速傳感器中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是盡可能使渦輪靈活轉(zhuǎn)動，應(yīng)用最廣泛的是用高精度的軸承或頂針支撐渦輪隨流體轉(zhuǎn)動，因此軸承或頂針的摩擦系數(shù)應(yīng)盡可能小。
 

 

然而，為了達(dá)到這種效果，軸承或頂針的精度非常高，也需要足夠的潤滑。所以有一些弊端；軸承或頂針的精度越高，庭院就越小。小雜質(zhì)會卡住，影響全輪轉(zhuǎn)動。要求使用環(huán)境清潔，需要設(shè)置一套潤滑機構(gòu)。潤滑油也需要經(jīng)常更換，維護成本高。這樣的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很多影響測量精度的不確定因素。

近年來，在這種傳感器中出現(xiàn)了一種利用電磁懸浮的新技術(shù)，可以解決影響渦輪旋轉(zhuǎn)靈活性的問題。但是電磁線需要持續(xù)供電。一旦斷電或電源不足，渦輪就不會浮動，傳感器也不會工作。此時，傳感器如果繼續(xù)運行就會損壞；電磁線圈連續(xù)工作，使用壽命短，功耗大；制造成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的軸或頂針傳感器。采用電磁懸浮技術(shù)的渦輪轉(zhuǎn)子傳感器雖然解決了這類傳感器的一些技術(shù)難題，但也產(chǎn)生了許多新的故障因素，因此這類傳感器技術(shù)存在很大的技術(shù)缺陷，不適合廣泛推廣。
 

一種永磁磁懸浮渦輪傳感結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括信號采集倉和固定在信號采集倉上的信號處理倉，軸向受力磁懸浮軸承通過中心架固定在信號采集倉內(nèi)；軸向受力磁懸浮軸承的外壁上設(shè)有渦輪；信號采集磁鋼安裝在汽輪機遠(yuǎn)離軸向受力磁懸浮軸承的端部；信號處理倉內(nèi)分別安裝有霍爾開關(guān)和信號處理電路，其中霍爾開關(guān)適用于信號采集磁鋼。
 

 

第一內(nèi)磁環(huán)和第二內(nèi)磁環(huán)的同一側(cè)處于同一水平并有一段距離，形成兩個磁極方向相同、內(nèi)外有徑向磁力線的磁環(huán)。當(dāng)內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)的磁中心線重合時，理論上內(nèi)磁環(huán)應(yīng)該在外磁環(huán)中旋轉(zhuǎn)停止，但這個重合點只存在于理論上，在實際應(yīng)用中找不到。因此，通過調(diào)整件調(diào)整軸芯的軸向位置，然后將內(nèi)磁環(huán)與外磁中心線之間的距離調(diào)整到合適的距離。因此，在渦輪的作用下，軸向受力磁軸承切削信號采集磁鋼之間形成的磁場旋轉(zhuǎn)，帶來一組或多組南北交變切削磁場，激勵霍爾開關(guān)發(fā)出開關(guān)信號，從而實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)采集。

此軸承主要是利用磁鐵同極相排斥的原理。將環(huán)形磁鐵同極相對固定在軸芯和軸套上，相同兩極留-定的距離，就會得到兩個磁極方向相同且磁力線呈內(nèi)外輻射狀的磁環(huán)。當(dāng)內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)的磁力中心線重合為零時，內(nèi)磁環(huán)應(yīng)旋停在外磁環(huán)中，但是這個重合點只是理論上存在，實際應(yīng)用中找不到這個點。通過調(diào)整兩個磁環(huán)磁力中心線之間的距離，當(dāng)有了一定量的偏移距離后軸芯和軸套之間就實現(xiàn)了旋停。在允許范圍內(nèi)偏移距離越小，摩擦系數(shù)越小，穩(wěn)定性越差；偏移距離越大，摩擦系數(shù)越大，穩(wěn)定性越好。橫向受力磁懸浮軸承整個機械接觸面只有頂針一個點，其余各方均呈懸浮狀態(tài)，就實現(xiàn)了軸向和橫向摩擦系數(shù)接近于零，因此對環(huán)境是否清潔的要求不高，無需潤滑，渦輪就實現(xiàn)零功耗的磁懸浮。