磁(cí)致伸縮材料的選擇
自從發現物質的磁致(zhì)伸縮效應後,人們就一直想利用這一物理效(xiào)應來製造有用的(de)功能器件與設備。為此人們研究和發展了一係列磁致伸縮材料,主要有三大類:即:磁致伸縮的金屬與合金,如鎳(Ni)基合(hé)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。這兩種稱為傳統(tǒng)磁致伸(shēn)縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過小,它們沒有(yǒu)得到推廣應用,後來人們發現了電致伸縮(suō)材料,如(rú)( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡(jiǎn)稱(chēng)為 P ZT或稱壓電(diàn)陶(táo)瓷材料),其電致伸縮係數比金屬與合金的大約200~400ppm,它很快得到廣泛應用;第三大類是(shì)近期(qī)發展的稀土金屬間化合物磁致(zhì)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(下麵簡稱 T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前(qián)兩類材料的λ大1~2個數量級,因此稱為稀土(tǔ)超磁致(zhì)伸縮(suō)材料(liào)。
和傳統(tǒng)超磁致伸縮(suō)材(cái)料及(jí)壓電陶瓷材料(PZT)相(xiàng)比,稀土超磁致伸縮材料是佼佼者,它具有下列優點:磁致伸縮應變λ比純 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(suō)應變時產生的推力很大(dà),直徑約l0mm的(de) Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能(néng)量轉換效率(用機電耦合係數 K33表示)高(gāo)達70%,而 Ni基(jī)合金僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場而變化,可調控(kòng);響應時間(由施加磁場到產生相應的應變λ所需的時間稱響應時間)僅百萬分之一秒,比(bǐ)人(rén)的思維還快(kuài);頻率特性好,可在低頻率(幾十至1000赫茲)下工作,工作頻帶寬;穩定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能不隨時間而變化,無疲(pí)勞,無過熱失效問題。
高精度磁致伸縮液(yè)位計的工作原理介紹(shào)
(1)電路單元沿磁致伸縮線發射電流脈衝;
(2)從而(ér)在磁致伸縮線周圍(wéi)產生一個環形的磁場(chǎng);
(3)液位浮子或界位浮子(zǐ)內有一組磁鋼;
(4)它們本身的磁場使磁致伸縮線沿(yán)軸(zhóu)向磁化。當電流磁場和磁鐵磁(cí)場疊加,浮子位置的(de)磁致伸(shēn)縮線將產生一個瞬時扭力;
(5)同時產生返回脈(mò)衝,該脈衝(chōng)沿磁致伸縮線向兩端傳送,一端傳向傳感管的頂端,另一端傳向傳感管的底部。其中向頂(dǐng)端返(fǎn)回的脈衝波會(huì)被(bèi)變送器電子單元所接收。由於脈衝波的傳播速度是恒定值,電子單元隻需通過起始脈衝和返回脈衝的時間差(chà)就可以計算出浮子中(zhōng)磁鋼的位置,從而得到的液位和界(jiè)位。
常見磁致伸縮效應液位計(jì)故障狀況造成的實際緣故淺析:
磁致伸縮效應液位計(jì)疑(yí)難問題一:顯示信息控製麵板顯示信息出(chū)現異常
根(gēn)本原因:
1、翻片與滑軌間的空隙設計方案不科學或過小,進而滑(huá)動摩擦力過大,造成 翻片不旋轉;
2、顯示信息(xī)控製麵板與浮桶的(de)間距過大,浮球的磁瓦推動力不(bú)夠,造成 翻片不旋轉;
3、翻劇中的磁瓦過(guò)小或磁性(xìng)消退,造成 翻片不旋轉或旋轉出現異常;
4、水或塵土等(děng)殘渣滲透到顯示信(xìn)息控製麵板,造成 翻(fān)片旋轉艱難;
5、工作溫度過低,造成 物質結(jié)凍,浮球(qiú)沒法挪動(dòng),翻片不(bú)可以一切正常(cháng)顯示信息液位儀。
磁致(zhì)伸縮效應液位計問題二:就地顯(xiǎn)示信息一切正常,遠傳顯示信息異(yì)常
根本原因:
1、遠傳智能變送器(qì)的幹簧管電阻器(qì)斷掉,會造(zào)成 遠傳出現(xiàn)異常;
2、因幹簧管破裂而短路(lù)故障;
3、幹簧管固定不動部位歪斜,造成 在一定高寬比上產生顯(xiǎn)示信息偏(piān)差;
4、幹簧管(guǎn)的金屬材料接觸點(diǎn)空隙不大(dà),當物質溫度過高,其遇(yù)熱時金屬材(cái)料片狀澎漲,非常容易出現合閉情況;
5、工作壓力超過額定電(diàn)流,造成 電源開(kāi)關毀壞。
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