[发明专利]一种测量超磁致伸缩棒材磁滞回线的方法

摘要

本发明公开了一种测量超磁致伸缩棒材磁滞回线的装置和方法，该测量装置包括高精度电源、第一导线、第二导线、驱动器、位移传感器、传感器支架、安装螺母、螺钉、计算机、数据线、数据采集卡、第三导线、第四导线、信号放大器、第五导线、第六导线、稳压电源、第七导线、第八导线、第九导线、第十导线、底板、水箱、水泵、出水管、进水管、底座、第十一导线、第十二导线、温度显示仪、第十三导线和第十四导线。本发明提供的测量装置和方法，能够精确测得超磁致伸缩棒材在恒定温度、不同偏置磁场、不同预紧力作用下的磁滞回线，满足不同工况下的使用要求，为高性能的超磁致伸缩材料器件的开发提供了保障。

主权项

1.一种测量超磁致伸缩棒材磁滞回线的方法，其特征在于采用以下装置：包括高精度电源、第一导线、第二导线、驱动器、位移传感器、传感器支架、安装螺母、螺钉、计算机、数据线、数据采集卡、第三导线、第四导线、信号放大器、第五导线、第六导线、稳压电源、第七导线、第八导线、第九导线、第十导线、底板、水箱、水泵、出水管、进水管、底座、第十一导线、第十二导线、温度显示仪、第十三导线和第十四导线；所述的高精度电源通过第一导线、第二导线、第十三导线、第十四导线与驱动器相连，负责为驱动器内电磁线圈提供电流信号；所述的驱动器固定在底座中；所述的底座固定在底板上；所述的位移传感器通过安装螺母固定在传感器支架上；所述的传感器支架通过螺钉固定在底板上，并保持位移传感器的触头与驱动器的输出杆为接触状态；所述的稳压电源通过第七导线、第八导线与位移传感器相连，同时又通过第五导线、第六导线与信号放大器相连，负责为位移传感器和信号放大器提供电源；所述的数据采集卡通过第三导线、第四导线与信号放大器相连，负责采集经信号放大器放大的位移信号，同时又通过数据线与计算机相连，负责传递位移信号到计算机中；所述的信号放大器通过第九导线、第十导线与位移传感器相连，负责对位移传感器采集的信号进行放大处理；所述的水箱、水泵、进水管与出水管组成水冷却循环系统，负责为驱动器中的超磁致伸缩棒材进行降温处理；所述的温度显示仪通过第十一导线、第十二导线与驱动器内部的温度传感器相连，负责显示超磁致伸缩棒材的温度值；所述的驱动器包括预紧螺钉、后端盖、后垫片、外套筒、超磁致伸缩棒材、线圈骨架、前端盖、碟簧、输出杆、前垫片、电磁线圈和温度传感器；所述的后端盖上设有穿线槽一，方便进水管、电磁线圈导线、温度传感器导线进入；所述的后垫片上设有穿线槽二，方便进水管和温度传感器导线进入；所述的前垫片上设有穿线槽三，方便出水管伸出；所述的前端盖上设有穿线槽四，方便出水管伸出；所述的输出杆上设有穿线槽五，方便出水管伸出，端面中心部分设有螺纹孔，方便与外部负载连接，同时也方便与位移传感器接触；包括以下步骤：S1:设定高精度电源通道一的输出电流为Ip，在电磁线圈内产生相应的偏置磁场强度Hp，作为偏置磁场施加给超磁致伸缩棒材；S2:将位移传感器测量的数据清零，调节预紧螺钉，观察位移传感器测量的数据X0，根据碟簧的刚度系数K，计算出预紧力F0＝K*X0；S3:将位移传感器测量的数据清零，打开水泵，使水冷却循环系统正常工作；S4:设定高精度电源通道二的输出电流为Iq0，在电磁线圈内产生相应的驱动磁场强度Hq0，通过位移传感器测量此时的位移值Xq0；S5:调节高精度电源通道二的输出电流为一系列值Iqi(0～Imax),在电磁线圈内产生一系列相应的驱动磁场强度Hqi，通过位移传感器测量一系列的位移值Xqi；S6:调节高精度电源通道二的输出电流，使得位移传感器测量的位移值不再增大，此时的电流记为Imax，在电磁线圈内产生相应的驱动磁场强度Hqmax，位移值记为Xqmax；S7:通过绘制以Hqi为X轴，以Xqmax为Y轴的图形曲线，即可获得在恒定温度，偏置磁场为Hp，预紧力为F0作用下的超磁致伸缩棒材的磁滞回线。