談談磁致伸縮位移傳感器的原理與運用

     到底什么叫做磁致伸縮呢？

初中物理有講過熱脹冷縮。但是大家是否除了溫度，磁場和電場也會導致物體尺寸的縮短和伸長。鐵磁性物質(zhì)在外磁場的作用下，其尺寸伸長(或縮短)，去掉外磁場后，其又恢復如初，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮現(xiàn)象。此現(xiàn)象的機理是:鐵磁或亞鐵磁材料在居里點以下發(fā)生磁化，形成磁疇。在每個磁疇內(nèi)。晶格都沿磁化強度方向發(fā)生形變。當施加外磁場時，材料內(nèi)部隨即取向的磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，是各磁疇的磁化方向趨于一致，物體對外顯示的宏觀效應即沿磁場方向伸長或縮短。

         磁致伸縮的材料又有那些呢？

磁致伸縮材料主要有三大類:即:磁致伸縮的金屬，合金與和鐵氧體磁致伸縮材料。這兩種是傳統(tǒng)磁致伸縮材料，并沒有得到廣泛的應用。后來人們發(fā)現(xiàn)了電致伸縮材料，其電致伸縮系數(shù)比金屬與合金的大約200~400ppm，它很快得到廣泛的應用;第三大類是發(fā)展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料，稱為稀土超磁致伸縮材料。它是21世紀戰(zhàn)略性功能材料，可提高一個國家競爭力的材料。

 

     磁致伸縮材料又怎么運用到位移傳感器上呢？磁致伸縮位移傳感器的原理是什么？

磁致伸縮位移傳感器測量元件是一根波導管，波導管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生脈沖，該脈沖在波導管內(nèi)傳輸，從而在波導管外產(chǎn)生一個圓周磁場， 聯(lián)絡；當該磁場和套在波導管上作為位置變化的活動磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時，由于磁致伸縮的作用，波導管內(nèi)會產(chǎn)生一個應變機械波脈沖信號，這個應變機械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸，并很快被電子室所檢測到。，是利用磁致伸縮原理、通過兩個不同磁場相交產(chǎn)生一個應變脈沖信號來準確地測量位置的。

由于這個應變機械波脈沖信號在波導管內(nèi)的傳輸時間和活動磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過測量時間，就可以高度精確地確定這個距離。由于輸出信號是一個真正的絕對值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標。

 

 

        磁致伸縮位移傳感器有那些優(yōu)勢呢？

磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長行程絕對位置測量的位移傳感器。 它采用內(nèi)部非接觸的測量方式，由于測量用的活動磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸，不至于被摩擦、磨損，因而其使用壽命長、環(huán)境適應能力強，可靠性高，安全性好， 便于系統(tǒng)自動化工作，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下(如容易受油潰、塵?；蚱渌奈廴緢龊?，也能正常工作。磁致伸縮位移傳感器適用于高溫、高壓和強振蕩等極其惡劣的工況，其絕對式輸出很好地解決了斷電歸零問題，由于敏感元件都是非接觸式、無磨損運行，平均無故障時間長達23年。

           

     磁致伸縮位移傳感器的運用有那些？

由于磁致伸縮位移傳感器能承受高溫、高壓和強振動，現(xiàn)已被廣泛應用于機械位移的測量、控制中。 它的行程可達3米或更長，標稱精度為0.05% F·S，行程1米以上傳感器精度可達0.02% F，S,重復性可達0.002% F·S.可廣泛應用于石油、化工、水利、制藥、食品、飲料等行業(yè)的各種液罐的液位計量和控制，航天加油系統(tǒng)、汽車加油系統(tǒng)、柴油加油系統(tǒng)及各種液壓罐、水文監(jiān)測、水處理等。

發(fā)布于2019-06-15