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磁致伸縮液位計波導(dǎo)絲向電子倉端回傳過程

發(fā)布時間:2020-11-28  瀏覽:392次

導(dǎo)致磁致伸縮液位計浮子的浮子出現(xiàn)下沉的原因
***,浮子是磁致伸縮液位計的關(guān)鍵構(gòu)成部分之一,浮子是含有磁性的,顯示板有液位顯示,表明浮子具備磁性的,這一點能夠 排除。
第二,可能是相對密度值主要參數(shù)出示不精確。我們知道磁致伸縮液位計的浮子測量原理便是運用水的浮力的原理,依據(jù)物質(zhì)相對密度制成一個少液位都能浮起來的浮子,就能伴隨著液位升高,浮子也會升高。
第三,浮子被卡住了,磁致伸縮液位計才出現(xiàn)下移的假象。
此外,以上的三種狀況,在平時的正常實際操作中是非常少會碰到的,由于造成以上常見故障的緣故都很稀缺,如:產(chǎn)品品質(zhì)難題和員工實際操作難題,這種在工作中全過程上都是徹底能夠 防止的。因此在應(yīng)用磁致伸縮液位計時出現(xiàn)測量不精確,磁性浮子起伏要理智地做剖析并處理。

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: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。這兩種稱為傳統(tǒng)磁致伸縮材料,其λ值(在20—80ppm之間)過小,它們沒有得到推廣應(yīng)用,后來人們發(fā)現(xiàn)了電致伸縮材料,如( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料),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(下面簡稱 T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前兩類材料的λ大1~2個數(shù)量級,因此稱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:磁致伸縮應(yīng)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;磁致伸縮應(yīng)變時產(chǎn)生的推力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產(chǎn)生約200公斤的推力。能量轉(zhuǎn)換效率(用機電耦合系數(shù) K33表示)高達70%,而 Ni基合金僅有16%,PZT材料僅有40~60%;其彈性模量隨磁場而變化,可調(diào)控;響應(yīng)時間(由施加磁場到產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變λ所需的時間稱響應(yīng)時間)僅百萬分之一秒,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間而變化,無疲勞,無過熱失效問題。

磁致伸縮液位傳感器的工作原理
利用兩個不同磁場相交時產(chǎn)生的應(yīng)變脈沖信號被檢測到的時間來計算出磁場相交點的準確位置。

一個磁場來自傳感器電子倉的電子部件所產(chǎn)生的脈沖激勵,該激勵脈沖產(chǎn)生的磁場沿著傳感器測桿內(nèi)用高磁致伸縮材料制成的波導(dǎo)絲以光速自電子倉端向尾端前進,當(dāng)與活動的永久磁場(該永磁鐵一般安裝在需要檢測位置的動板上)相交時,由于磁致伸縮現(xiàn)象,波導(dǎo)絲在相交點產(chǎn)生一個機械應(yīng)變脈沖,并以聲速從此點經(jīng)波導(dǎo)絲向電子倉端回傳,該應(yīng)變脈沖被電子倉中的檢測電路探測到。

因此,從發(fā)射一個主動脈沖波到接收到一個應(yīng)變脈沖波,這之間的時間就是聲速在波導(dǎo)絲中傳遞的時間(此處已忽略了主動波運行的時間,實際影響只有0.0001%),已知聲速(固定量為3000m/s)和傳遞時間,這一距離就當(dāng)然確定了。當(dāng)永磁鐵運動至新的位置時,重新確定上述測量。

因此,磁致伸縮位移傳感器具有高精度、高響應(yīng)、低遲滯、高可靠性、非接觸、壽命長、穩(wěn)定性高、安裝方便等優(yōu)點,無須重新標定,無須定期維護,因而被精確測量領(lǐng)域廣泛采用。

 


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