大量程磁致伸缩位移传感器的应力波衰减特性研究

发布时间：2018-04-13 06:36

  本文选题：磁致伸缩 + 位移传感器　； 参考：《仪器仪表学报》2017年04期

【摘要】：为研制大量程磁致伸缩位移传感器,对应力波的能量衰减特性进行研究。提出了衰减系数测试方法,给出了衰减系数的计算表达式及其修正方法。搭建了磁致伸缩位移传感器实验平台,测试了应力波在Fe-Ga和Fe-Ni波导丝中传播的衰减系数,确定了波导丝线径、应力波频率和波导丝所受应力对衰减系数的影响规律。结果表明,线径为0.6 mm的Fe-Ga和Fe-Ni波导丝在不受应力作用时,频率54 k Hz的应力波衰减系数分别为0.154 8 Np·m~(-1)和0.180 8 Np·m~(-1);衰减系数随波导丝线径的增大而增大;衰减系数随应力波频率的增大而增大;衰减系数随波导丝所受应力的增大先减小后趋于稳定。在设计大量程磁致伸缩位移传感器时,为减小应力波的衰减,可选择线径为0.4 mm的Fe-Ga波导丝、应力波频率为32 k Hz、波导丝所受应力60 MPa。
[Abstract]:In order to develop a large number of range magnetostrictive displacement sensors, the energy attenuation characteristics of force wave are studied.The test method of attenuation coefficient is put forward, and the calculating expression of attenuation coefficient and its correction method are given.The experimental platform of magnetostrictive displacement sensor is built, and the attenuation coefficient of stress wave propagating through Fe-Ga and Fe-Ni waveguide wire is measured. The influence of the diameter of waveguide wire, the frequency of stress wave and the stress of waveguide wire on the attenuation coefficient is determined.The results show that the attenuation coefficients of the Fe-Ga and Fe-Ni waveguide wires with a diameter of 0. 6 mm are 0.154 8 nm / m ~ (-1) and 0.180 8 nm / m ~ (-1), respectively, and the attenuation coefficients increase with the increase of the diameter of the waveguide wire, and the attenuation coefficients of 54 kHz are 0.154 8 nm / m ~ (-1) and 0.180 8 nm / m ~ (-1), respectively.The attenuation coefficient increases with the increase of the frequency of the stress wave, and the attenuation coefficient decreases first and then tends to be stable with the increase of the stress of the waveguide wire.In order to reduce the attenuation of stress wave, the Fe-Ga waveguide wire with a diameter of 0.4 mm can be selected when a large number of range magnetostrictive displacement sensors are designed. The frequency of the stress wave is 32 kHz, and the stress of the waveguide wire is 60 MPA.
【作者单位】： 河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51171057) 河北省自然科学基金(E2017202035) 天津市高等学校科技发展基金计划(20140421)项目资助
【分类号】：TP212

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本文编号：1743326