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磁致伸缩位移传感器波导丝的选用

  金属与合金磁致伸缩材料、铁氧体磁致伸缩材料和新型磁致伸缩材料是目前磁致伸缩位移传感器比较常见的材料;这些磁致伸缩材料因为其本身所组成材料的成分和制备工艺的不同,它们具有不同的特性。

  (1)金属与合金磁致伸缩材料,此类材料具有很好的机械性能,能够拉成丝,但是,电声转换效率不是很高;该类材料常见的有镍、镍基合金和铁基合金。

  (2)铁氧体磁致伸缩材料,这类材料是以四氧化三铁为基体加入其它成分制备而成,其材料具有高电导率、显著的磁致伸缩系数、高电声转换效率、价格低廉等优点;但此类材料机械性能强度差,不易制备出性能稳定的波导丝。

  (3)新型磁致伸缩材料,其典型代表是稀上铁磁致伸缩材料,它具有很大的饱和磁致伸缩系数,也称为超磁致伸缩材料(GMM)。这类材料制备成本高、磁化场高、脆性大,所以,也不易制备磁致伸缩液位传感器所需要的波导丝。

  根据磁致伸缩位移传感器结构可知,波导丝是磁致伸缩位移传感器的核心部分,波导丝的选择对于位移传感器的设计有着十分重要的影响。一般情况下,波导丝的选用应满足以下几个要素:

  1)具有显著的磁致伸缩效应和逆磁致伸缩效应,即波导丝能够很容易发生维德曼效应和维拉里效应。

  2)具有较高的磁导率和较小的矫顽力(磁滞回线),这样有利于磁致伸缩位移传感器的响应迅速,提高实时性。

  3)具有较高的电声转换率,能够方便检测装置采集有效信号。

  4)具有优良的物理特性,如居里温度较高,有一定的抗压和抗拉伸的强度,韧性要好。

  5)有良好的加工性能,即磁致伸缩材料能够制备不同规格的波导丝。

  6)根据实际应用情况,选择用性价比较高的波导丝。