[发明专利]测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的系统及其方法

权利要求书

1.一种测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)搭接测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的系统；

(2)测量超磁致伸缩棒退磁前的剩磁ΔB_1r；

(3)在不同退磁电流频率和幅值下，产生不同的退磁初始磁场，对超磁致伸缩棒进行退磁操作；

(4)测量不同退磁电流频率和退磁初始磁场对应的磁通密度下超磁致伸缩棒退磁后的剩磁ΔB_2r；

(5)计算不同退磁电流频率和退磁初始磁场对应的磁通密度下超磁致伸缩棒的退磁效率η；

(6)选取退磁效率满足要求的退磁电流频率和退磁初始磁场对应的磁通密度范围，对超磁致伸缩棒进行退磁操作；

(7)在激励磁场下，测量退磁后的超磁致伸缩棒的磁致伸缩应变；

步骤(1)中所述测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的系统包括直流电源、信号发生器、功率放大器、高斯计、应变仪、超磁致伸缩棒、霍尔探头、电阻应变片、换向开关、大线圈、小线圈、感应线圈和磁轭，磁轭两侧分别设有大线圈，磁轭中部固定有超磁致伸缩棒，超磁致伸缩棒上端固定在磁轭上端，超磁致伸缩棒下端固定在磁轭下端，超磁致伸缩棒中部设有两个小线圈，超磁致伸缩棒依次穿过两个小线圈，感应线圈缠绕在超磁致伸缩棒中部表面，电阻应变片位于感应线圈上方位置；直流电源通过换向开关分别与大线圈、小线圈相连，信号发生器与功率放大器相连，功率放大器与小线圈相连，电阻应变片与应变仪相连，高斯计与霍尔探头相连，霍尔探头紧贴超磁致伸缩棒中部的感应线圈。

2.如权利要求1所述的测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的方法，其特征在于：步骤(2)中，测量超磁致伸缩棒退磁前的剩磁ΔB_1r的方法如下：

(2-1)采用阶跃法测量超磁致伸缩棒退磁前的正向磁感应强度变化量ΔB₁和退磁前的反向磁感应强度变化量ΔB₂；

(2-2)计算测量超磁致伸缩棒退磁前的剩磁ΔB_1r：

3.如权利要求2所述的测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的方法，其特征在于：步骤(2-1)中，采用阶跃法测量超磁致伸缩棒退磁前的正向磁感应强度变化量ΔB₁和退磁前的反向磁感应强度变化量ΔB₂，具体方法为：

(2-1-1)产生阶跃变化的电流，电流数值设定为使超磁致伸缩棒磁感应强度接近饱和的电流值，将超磁致伸缩棒磁化接近正向饱和磁感应强度B₁点，所述阶跃变化的电流是指在极短时间内使小线圈中的电流上升到设定值；

(2-1-2)在感应线圈两端采集感应电压即感应电动势，经过积分计算得到超磁致伸缩棒退磁前的正向磁感应强度变化量ΔB₁；

(2-1-3)产生反向阶跃变化的电流，电流数值设定为使超磁致伸缩棒磁感应强度接近饱和的电流值，将超磁致伸缩棒磁化接近反向饱和磁感应强度B₂点；

(2-1-4)在感应线圈两端采集感应电压即感应电动势，经过积分计算得到超磁致伸缩棒退磁前的反向磁感应强度变化量ΔB₂。