磁致伸縮材(cái)料的選(xuǎn)擇
自(zì)從發現物質的(de)磁致伸縮效(xiào)應後,人們就一直想利用這一物理效應(yīng)來製造有用的功能器件與設備。為(wéi)此(cǐ)人們研究和發展了一係列磁致伸縮材料,主要有三大類:即(jí):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(rú) Fe-Ni合金, Fe-Al合金, Fe- Co-V合(hé)金等)和鐵氧體磁致伸縮材(cái)料,如 N i-Co和 Ni-Co-Cu鐵氧體材料等。這兩種稱為(wéi)傳統磁致(zhì)伸縮材料,其λ值(zhí)(在20—80ppm之間)過小,它們沒有得到(dào)推廣應用,後來人們發現了(le)電致(zhì)伸縮材料,如(rú)( Pb, Zr,Ti)C03材料,(簡稱為 P ZT或稱壓(yā)電陶瓷材料(liào)),其電致伸縮係數比金屬與合(hé)金的大約200~400ppm,它很快得到廣泛應用;第三大類是近期(qī)發展的稀土金屬間(jiān)化(huà)合物磁致伸縮材料,例如以(yǐ)( Tb,Dy)Fe2化合物為(wéi)基體的合金(jīn)
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料(下麵簡稱 T b-Dy— Fe材料)的λ達到1500~2000ppm,比前兩類材(cái)料的λ大1~2個數量級,因此稱為稀土超磁致伸縮材料。
和傳統超磁(cí)致伸(shēn)縮材料(liào)及壓電陶瓷材料(PZT)相比,稀土超磁致伸縮材料是佼佼者,它具有下列優點:磁致伸縮應變λ比純 N i大50倍,比(bǐ)PZT材料大5—25倍,比純 N i和 Ni-Co合金高(gāo)400~800倍;磁(cí)致伸縮應變(biàn)時產生的(de)推力(lì)很大,直(zhí)徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的(de)棒材(cái),磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉(zhuǎn)換效率(用機(jī)電耦合係數(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(liàng)隨磁場而變化(huà),可調控;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,比人的(de)思維還快(kuài);頻率特性好,可在低頻(pín)率(幾十至1000赫(hè)茲)下工作,工作頻帶寬;穩定性好,可靠性高,其磁致伸縮性能(néng)不隨時間而變化,無疲勞,無過熱失效問題。
高精(jīng)度磁致伸縮液位計的工作原(yuán)理介紹
(1)電路單(dān)元沿(yán)磁致伸(shēn)縮線發射電流(liú)脈衝;
(2)從而在磁致伸(shēn)縮線周圍產(chǎn)生一個環形的磁場;
(3)液位浮子或界位浮子內有一組磁鋼(gāng);
(4)它們(men)本身的磁場使磁致伸縮線沿軸向磁化。當電流磁場和磁鐵磁場疊加(jiā),浮子位置的磁致(zhì)伸縮線將產生一個瞬時扭力(lì);
(5)同時產生返回脈衝,該脈衝沿磁致伸縮線向兩端傳送,一(yī)端傳(chuán)向(xiàng)傳感管的頂端,另一端傳向傳感管的(de)底部。其中向頂端(duān)返回的脈衝波會被變送器電子單元所接(jiē)收。由於脈衝波的傳(chuán)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就(jiù)可以計算出浮子中磁鋼的位置,從而得到的液位和界位(wèi)。
常見磁致伸縮效(xiào)應液位計故障狀況造成的實際緣故淺析(xī):
磁(cí)致伸(shēn)縮效應液位計疑(yí)難問題一:顯(xiǎn)示信息(xī)控製麵板顯示信息出現異常
根本原因:
1、翻片與(yǔ)滑(huá)軌間的空隙設(shè)計方案不科學或過小(xiǎo),進而滑動摩擦力過大,造成 翻片不旋轉;
2、顯示信息控(kòng)製麵板與浮桶的間距過大,浮(fú)球的磁瓦(wǎ)推動力不夠,造成 翻片不旋(xuán)轉;
3、翻劇中的磁瓦過小或磁性(xìng)消退,造成 翻片不(bú)旋轉或旋轉出現異常;
4、水或塵土等殘渣滲透到顯示信息(xī)控製麵板,造成 翻片旋轉艱難;
5、工作溫度過低,造成 物質結凍,浮球沒法挪動,翻片不可以一切正常顯示信息液位儀。
磁致伸縮(suō)效(xiào)應液位計(jì)問題二:就地顯示信息一切正常,遠傳顯示(shì)信息異常
根本原因:
1、遠傳智能變送器的幹簧管電阻器斷(duàn)掉,會造(zào)成 遠(yuǎn)傳出現異常;
2、因幹簧管破裂而短路(lù)故障;
3、幹簧(huáng)管固定(dìng)不動(dòng)部(bù)位(wèi)歪(wāi)斜,造成 在一定(dìng)高寬(kuān)比上(shàng)產生顯(xiǎn)示信息(xī)偏差;
4、幹簧管的金屬材(cái)料接觸點空(kōng)隙不大(dà),當物質溫度(dù)過高,其遇熱時金屬材(cái)料片狀澎(péng)漲(zhǎng),非常容易出(chū)現合閉情況;
5、工作壓力超過額定電(diàn)流,造成 電(diàn)源開關毀壞。
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