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，這種現象稱為磁致伸縮現象。此現象的機理是:鐵磁或亞鐵磁材料在居里點以下發生磁化，形成磁疇。在每個磁疇內。晶格都沿磁化強度方向發生形變。當施加外磁場時，材料內部隨即取向的磁疇發生旋轉，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。這兩種是傳統磁致伸縮材料，并沒有得到廣泛的應用。后來人們發現了電致伸縮材料，其電致伸縮系數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產生脈沖，該脈沖在波導管內傳輸，從而在波導管外產生一個圓周磁場， 聯絡；當該磁場和套在波導管上作為位置變化的活動磁環產生的磁場相交時，由于磁致伸縮的作用，波導管內會產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的傳輸時間和活動磁環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勢呢？

磁致伸縮位移傳感器是根據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。 它采用內部非接觸的測量方式，由于測量用的活動磁環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、環境適應能力強，可靠性高，安全性好， 便于系統自動化工作，即使在惡劣的工業環境下(如容易受油潰、塵埃或其他的污染場合)，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、飲料等行業的各種液罐的液位計量和控制，航天加油系統、汽車加油系統、柴油加油系統及各種液壓罐、水文監測、水處理等。

發布于2019-06-15