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1、磁致伸縮原理

磁致伸縮原理是指當(dāng)鐵磁體受到外磁場(chǎng)作用而磁化時(shí)，其磁疇結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，晶體的原子間距隨之改變，使鐵磁體的體積、形狀發(fā)生變化，特別是鐵磁體物質(zhì)在磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度發(fā)生變化。這種磁效應(yīng)稱(chēng)之為磁致伸縮。以往設(shè)備在前大梁用4組電機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)功能，傾轉(zhuǎn)位置用10多個(gè)開(kāi)關(guān)限位進(jìn)行檢測(cè)。若在液壓缸中采用磁致位置傳感器檢測(cè)傾轉(zhuǎn)位移，不但簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)，而且提高使用壽命和降低保養(yǎng)周期。

2、磁致伸縮技術(shù)的應(yīng)用

磁致伸縮技術(shù)首次成功應(yīng)用是在1942年，被用在潛艇聲納測(cè)距系統(tǒng)上，經(jīng)過(guò)多年以來(lái)不斷的發(fā)展使磁致伸縮技術(shù)日益成熟,并在多種領(lǐng)域和場(chǎng)合開(kāi)始使用。磁致伸縮位移傳感器就是磁致伸縮技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例。磁致伸縮位移傳感器就是采用磁致伸縮原理進(jìn)行高精度、可超長(zhǎng)行程測(cè)量的新型位移傳感器,其位移測(cè)量一般在0～5000mm,是一種非接觸式位移傳感器，不存在摩擦和磨損，傳感器通常由單片機(jī)組成的信號(hào)處理電路和作為傳感元件的磁致伸縮線(xiàn)組成。

3、磁致伸縮位移傳感器的組成與工作原理

磁致伸縮位移傳感器由外殼、不銹鋼測(cè)桿、波導(dǎo)絲、可移動(dòng)的磁環(huán)及由單片機(jī)組成的電子部件所組成,是磁致伸縮原理的一種應(yīng)用。它的工作原理是利用兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)，然后計(jì)算這個(gè)信號(hào)被探測(cè)到所需要的時(shí)間，從而換算出兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交時(shí)所處的位置。這兩個(gè)磁場(chǎng)一個(gè)來(lái)自可移動(dòng)的磁環(huán)，另一個(gè)由電子部件給出的電流脈沖(詢(xún)問(wèn)脈沖)在波導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生并沿波導(dǎo)線(xiàn)傳播。當(dāng)這兩個(gè)磁場(chǎng)相交時(shí)磁場(chǎng)的矢量疊加會(huì)形成螺旋場(chǎng)，產(chǎn)生瞬時(shí)扭力,使波導(dǎo)線(xiàn)扭動(dòng)而產(chǎn)生張力脈沖。把這個(gè)張力脈沖作為回應(yīng)脈沖,此時(shí)只要測(cè)得回應(yīng)脈沖與詢(xún)問(wèn)脈沖的時(shí)間間隔再乘以一個(gè)固定的傳播速度,便能計(jì)算出可移動(dòng)磁環(huán)所處的位置。將可移動(dòng)磁環(huán)與被測(cè)物體安裝在一起就成為了一個(gè)具有實(shí)際意義的位移傳感器了。同時(shí),由于此傳感器的輸出信號(hào)取決于可移動(dòng)磁環(huán)的位置，所以它是一個(gè)測(cè)量絕對(duì)位移量的傳感器。①主要技術(shù)參數(shù)，線(xiàn)性量程：50～5000mm；線(xiàn)性誤差：≤ ±0.05%F.S；重復(fù)精度：≥±0.002F.S；工作電源：多種可選；信號(hào)輸出類(lèi)型：多種可選。②環(huán)境可滿(mǎn)足，溫度：-20～+120℃；濕度：≤95%；振動(dòng)＜2.3g；工作方式：連續(xù)。

4、磁致伸縮位移傳感器在岸橋液壓缸位置檢測(cè)上的應(yīng)用

大連港二期集裝箱碼頭的岸橋在吊具傾轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中使用了中國(guó)航天公司生產(chǎn)的CI43-6系列的磁致伸縮位移傳感器。它被安裝在傾轉(zhuǎn)液壓缸內(nèi)用于測(cè)量液壓缸的絕對(duì)位置，它的測(cè)量范圍是50～1400mm,對(duì)應(yīng)的輸出是4～20mA的直流電流，工作電壓是24V±2.4VDC，測(cè)量的線(xiàn)性誤差小于±0.05%F.S，重復(fù)精度大于±0.002%F.S。在使用中直接將它的4～20mA的電流送入岸橋PLC模擬模塊的輸入端，通過(guò)PLC的內(nèi)部程序?qū)ζ溥M(jìn)行運(yùn)算，得到液壓缸的實(shí)際位置后與給定的位置進(jìn)行比較，最后達(dá)到自動(dòng)控制的目的。

5、結(jié) 論

由于磁致伸縮位移傳感器是一種非接觸式傳感器，因此使用范圍廣、壽命長(zhǎng)、維修保養(yǎng)周期長(zhǎng)、費(fèi)用低。大連港二期集裝箱碼頭的岸橋，采用4組磁致伸縮位移傳感器，實(shí)現(xiàn)液壓缸的位置檢測(cè)功能，使用結(jié)果表明：傳感器的可靠性和工作精度都達(dá)到了出廠(chǎng)指標(biāo)，使系統(tǒng)維護(hù)更加方便。歡迎來(lái)電咨詢(xún)。