頂裝磁致伸縮液位計傳感器的裝置安置
一、磁致伸縮液位計傳感器的裝置和測點安置
被測目標測點的詳細安置和傳感器的裝置方位應當合理挑選。測點的安置和儀器裝置方位決議測到的是什么樣的頻率和幅值。實踐被測目標都有主體和部件,部件和部件之間的差異,不合理的裝置布點,會發生需測主體構造振蕩時,卻得到部件振蕩的數據;而需測部件的振蕩時,實踐卻取得了主體構造的振蕩數據等紊亂景象。
對一個有復雜部件的構造物或一部機器,例如火車車廂的振蕩、車廂車體振蕩和車輪、車軸和軸箱蓋等幾個當地的振蕩數值、頻率差別是很大的。因而,必須找出能代表被測物所需求研討的振蕩方位,合理布點。在破碎巖層上,丈量基巖振蕩時,就要去掉破碎層,將傳感器設置在基巖上。
在測點選定后,儀器的裝置,除筆直、水平等測驗方向不要裝錯外,在確定的裝置方位,可把儀器正向裝、旁邊面裝或倒裝,有時還需求裝置在伸出的固定部件上,不論那種裝置銜接辦法,都應注意防止發生額定的寄生振蕩,而能較真實地反映需測振蕩的實踐情況。
二、磁致伸縮液位計傳感器與被測目標的觸摸和固定
在測振過程中,傳感器需求與被測物杰出觸摸(必要時傳感器與被測物間應有結實的銜接),如果在水平方向發生滑動,或許在筆直方向脫離觸摸,都會使測驗成果嚴峻畸變,使記載無法運用。這在通常的位移波形上反響是很清楚的,脫離觸摸和滑動時,表現為大振幅和長周期的阻尼振蕩,如圖1所示,從這么的記載上是很難得到牢靠的數據的。
經驗標明,當水平或筆直加速度值超越0.1時,就要予以注意。超越此值時,儀器應思考固定辦法,能夠用雙面壓緊的辦法,把傳感器壓緊固定,或許選用負載繃簧固定,或用底腳螺栓扣件等等,凡能確保傳感器在測驗過程中能與被測物杰出結實觸摸的辦法,都能夠選用。
三、固定件的構造、固定辦法和寄生振蕩
儀器固定中選用固定件,使傳感器與被測物體中增加了一個彈性墊層。固定件自身所發生的振蕩,即是寄生振蕩。振蕩測驗中,首要應盡量削減不必要的固定件,佳使傳感器直接固接于被測物上,僅在必要時才設置固定件。杰出的固接,請求固定件的自振頻率大于被測振蕩頻率5~10倍以上,這時可使寄生振蕩減小。實踐上由于測驗的需求和裝置條件的約束,必定的固定件和銜接辦法老是不可防止的。現以壓電式加速度計為例,介紹下述幾種裝置辦法。
(1)用鋼螺栓;
(2)用緣螺栓和云母墊圈;
(3)用永久磁鐵;
(4)用膠合劑和膠合螺栓;
(5)用蠟和橡膠泥粘附;
(6)用手持探針。
磁致伸縮位移傳感器主要特點
1、位移行程自由可選,常規產品50mm~8000mm,特殊非標產品可接受定制。
2、寬泛的供電電壓選擇:10~30Vdc;
3、分辨率可選擇:0.005mm、0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm;
4、安裝方式可根據用戶要求定制內置式或外置式(其他);
5、環境使用溫度-45℃~+90℃;
6、多種出線方式可供選擇,直出線纜、總線式M12×5針公頭、M12×5孔母頭、M12×4針電源公頭;
7、磁環數量可選擇1~3個;
8、材質:電子倉選用高強度鋁合金型材,測桿采用304不銹鋼,抗壓耐腐蝕;
9、磁致伸縮液位傳感器耐壓可達35MPa,高耐壓峰值達到68MPa;
磁致伸縮材料的選擇
自從發現物質的磁致伸縮效應后,人們就一直想利用這一物理效應來制造有用的功能器件與設備。為此人們研究和發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用,后來人們發現了電致伸縮材料,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;第三大類是近期發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個數量級,因此稱為稀土超磁致伸縮材料。
和傳統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;磁致伸縮應變時產生的推力很大,直徑約l0mm的 Tb-Dy-Fe的棒材,磁致伸縮時產生約200公斤的推力。能量轉換效率(用機電耦合系數 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。
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