鐵基材料的磁致伸縮液位傳感器磁場分析與實(shí)驗(yàn).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)測量在工業(yè)生產(chǎn)中的地位不斷上升。磁致伸縮液位傳感器因具有應(yīng)用范圍廣、精確度高、無需接觸、可測量范圍大、可靠性高和惡劣環(huán)境下抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)測量的各個(gè)領(lǐng)域。本文基于磁致伸縮理論，闡述了磁致伸縮液位傳感器的工作原理，并且對(duì)其磁場分布進(jìn)行了分析。通過對(duì)液位傳感器磁場的深入研究，為磁致伸縮液位傳感器的制作與設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　首先，本文介紹了磁致伸縮液位傳感器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及前景，同

2、時(shí)將現(xiàn)代工業(yè)上常用的液位傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)做了比較。
　　其次，根據(jù)電磁理論利用解析方法對(duì)磁致伸縮液位傳感器的磁場進(jìn)行了計(jì)算。在磁致伸縮理論的基礎(chǔ)上，分析了該種傳感器的工作原理，然后根據(jù)磁疇理論，重點(diǎn)分析了彈性波的產(chǎn)生機(jī)理，并通過引入磁彈性理論，推導(dǎo)了其輸出特性方程。根據(jù)輸出特性方程可知彈性波感應(yīng)電壓幅值與波導(dǎo)絲的磁致伸縮系數(shù)成正比，與波導(dǎo)絲的彈性模量成反比，且隨著檢測線圈的匝數(shù)和有效截面積的增加而增加。
　　再次，應(yīng)用有限元軟

3、件對(duì)磁致伸縮液位傳感器的空間磁場分布做了仿真分析。主要對(duì)其周向磁場，軸向磁場及合成螺旋磁場的磁場分布進(jìn)行了深入的研究。其周向磁場強(qiáng)度沿波導(dǎo)絲半徑增加，且在波導(dǎo)絲表面處達(dá)到最大值。周向磁場還與脈沖電流強(qiáng)度成正比。在對(duì)傳感器磁場分布分析的基礎(chǔ)上，對(duì)活動(dòng)浮子的永久磁鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　最后，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過實(shí)驗(yàn)研究了各個(gè)參數(shù)對(duì)本傳感器彈性波信號(hào)的影響。重點(diǎn)分析了方波脈沖電流、波導(dǎo)絲及檢測線圈參數(shù)等對(duì)彈性波信號(hào)的影響，彈性波感應(yīng)電壓