常見(jiàn)問(wèn)題
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首頁(yè) > 常見(jiàn)問(wèn)題磁致伸縮材料的選擇
自從發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)后,人們就一直想利用這一物理效應(yīng)來(lái)制造有用的功能器件與設(shè)備。為此人們研究和發(fā)展了一系列磁致伸縮材料,主要有三大類(lèi):即:磁致伸縮的金屬與合金,如鎳(Ni)基合金(Ni, Ni-Co合金, Ni-Co-Cr合金)和鐵基合金(如 Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合金等)和鐵氧體磁致伸縮材料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu鐵氧體材料等。這兩種稱(chēng)為傳統(tǒng)磁致伸縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過(guò)小,它們沒(méi)有得到推廣應(yīng)用,后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)了電致伸縮材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡(jiǎn)稱(chēng)為 P ZT或稱(chēng)壓電陶瓷材料),其電致伸縮系數(shù)比金屬與合金的大約200~400ppm,它很快得到廣泛應(yīng)用;第三大類(lèi)是近期發(fā)展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料,例如以( Tb,Dy)Fe2化合物為基體的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下面簡(jiǎn)稱(chēng) T b-Dy— Fe材料)的λ達(dá)到1500~2000ppm,比前兩類(lèi)材料的λ大1~2個(gè)數(shù)量級(jí),因此稱(chēng)為稀土超磁致伸縮材料。
和傳統(tǒng)超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸縮材料是佼佼者,它具有下列優(yōu)點(diǎn):磁致伸縮應(yīng)變?chǔ)吮燃?N i大50倍,比PZT材料大5—25倍,比純 N i和 Ni-Co合金高400~800倍;磁致伸縮應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生的推力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時(shí)產(chǎn)生約200公斤的推力。能量轉(zhuǎn)換效率(用機(jī)電耦合系數(shù) K33表示)高達(dá)70%,而 Ni基合金僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場(chǎng)而變化,可調(diào)控;響應(yīng)時(shí)間(由施加磁場(chǎng)到產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)怂璧臅r(shí)間稱(chēng)響應(yīng)時(shí)間)僅百萬(wàn)分之一秒,比人的思維還快;頻率特性好,可在低頻率(幾十至1000赫茲)下工作,工作頻帶寬;穩(wěn)定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能不隨時(shí)間而變化,無(wú)疲勞,無(wú)過(guò)熱失效問(wèn)題。
磁致伸縮傳感器是經(jīng)過(guò)內(nèi)部非觸摸式的測(cè)控技能精確地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的對(duì)方位來(lái)測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)踐位移值的;該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬(wàn)的實(shí)踐案例中。那么磁致伸縮傳感器的分類(lèi)有哪些呢?
1、依照被測(cè)物體特點(diǎn)來(lái)分類(lèi),能夠分為磁致伸縮傳感器和磁致伸縮液位傳感器:
磁致伸縮傳感器,檢測(cè)直線(xiàn)位移量,一般用于液壓缸活塞桿的行程檢測(cè),也有用于注塑機(jī)械的縮合模行程檢測(cè),以及其他機(jī)械設(shè)備的位移檢測(cè)。
磁致伸縮液位傳感器,是將磁致伸縮位移傳感器的磁環(huán)內(nèi)置在浮球中,經(jīng)過(guò)浮球在液體中的浮力,隨著液體液位凹凸上下浮動(dòng),檢測(cè)出液位高度,適用的液體能夠是水、油、混合物等粘稠度不高的液體,對(duì)于類(lèi)似瀝青等粘稠度高的不適合采用浮球式傳感器檢測(cè)。
2、磁致伸縮傳感器依照裝置方式分類(lèi),能夠分為液壓缸內(nèi)置式的和液壓缸外置滑塊式,而液壓缸內(nèi)置式,又分為電子艙外露式、內(nèi)置式(電子艙極?。┮约半娮优摲蛛x式。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裝置環(huán)境和設(shè)備需求來(lái)挑選。
3、依照輸出信號(hào)形式分類(lèi),能夠分為模擬輸出、,脈沖、PWM、SSI輸出、Modbus數(shù)字輸出、CANbus總線(xiàn)輸出、DeviceNet總線(xiàn)輸出、Profibus-DP總線(xiàn)輸出等。
4、依照測(cè)量桿的原料可分為柔性外管位移傳感器和常規(guī)硬桿位移傳感器。
柔性外管位移傳感器一般用于5米以上的長(zhǎng)行程油缸、5米以上的液位高度檢測(cè)以及需求彎曲包裝節(jié)約運(yùn)輸成本狀況。
5、依照認(rèn)證等級(jí)分類(lèi):有普通經(jīng)濟(jì)型、有ATEX隔爆、本安等。
磁致伸縮液位計(jì)在化工行業(yè)的測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)
1.可靠性強(qiáng):由于磁致伸縮液位計(jì)采用波導(dǎo)原理,無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分,故無(wú)摩擦,無(wú)磨損。整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi),和測(cè)量介質(zhì)非接觸,傳感器工作可靠,壽命長(zhǎng)。
2.精度高:由于磁致伸縮液位計(jì)用波導(dǎo)脈沖工作,工作中通過(guò)測(cè)量起始脈沖和終止脈沖的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)位移量,因此測(cè)量精度高,分辨率優(yōu)于0.01%FS,這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度。
3.安全性好:磁致伸縮液位計(jì)的防爆性能高,本安防爆,使用安全,特別適合對(duì)化工原料和易燃液體的測(cè)量。測(cè)量時(shí)無(wú)需開(kāi)啟罐蓋,避免人工測(cè)量所存在的不安全性。
4.磁致伸縮液位計(jì)易于安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單:磁致伸縮液位儀一般通過(guò)罐頂已有管口進(jìn)行安裝,特別適用于地下儲(chǔ)罐和已投運(yùn)儲(chǔ)罐的安裝,并可在安裝過(guò)程中不影響正常生產(chǎn)。
5.便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作:磁致伸縮液位計(jì)的二次儀表采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào),便于微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作,提高整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。
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