鐵基材料的磁致伸縮液位傳感器磁場分析與實驗.pdf

1、隨著我國經濟的飛速發(fā)展，工業(yè)測量在工業(yè)生產中的地位不斷上升。磁致伸縮液位傳感器因具有應用范圍廣、精確度高、無需接觸、可測量范圍大、可靠性高和惡劣環(huán)境下抗干擾能力強等特點，被廣泛應用在工業(yè)測量的各個領域。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，并且對其磁場分布進行了分析。通過對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計提供了理論依據。
　　首先，本文介紹了磁致伸縮液位傳感器的國內外發(fā)展現狀及前景，同

2、時將現代工業(yè)上常用的液位傳感器的優(yōu)缺點做了比較。
　　其次，根據電磁理論利用解析方法對磁致伸縮液位傳感器的磁場進行了計算。在磁致伸縮理論的基礎上，分析了該種傳感器的工作原理，然后根據磁疇理論，重點分析了彈性波的產生機理，并通過引入磁彈性理論，推導了其輸出特性方程。根據輸出特性方程可知彈性波感應電壓幅值與波導絲的磁致伸縮系數成正比，與波導絲的彈性模量成反比，且隨著檢測線圈的匝數和有效截面積的增加而增加。
　　再次，應用有限元軟

3、件對磁致伸縮液位傳感器的空間磁場分布做了仿真分析。主要對其周向磁場，軸向磁場及合成螺旋磁場的磁場分布進行了深入的研究。其周向磁場強度沿波導絲半徑增加，且在波導絲表面處達到最大值。周向磁場還與脈沖電流強度成正比。在對傳感器磁場分布分析的基礎上，對活動浮子的永久磁鐵結構進行了優(yōu)化。
　　最后，搭建實驗平臺，通過實驗研究了各個參數對本傳感器彈性波信號的影響。重點分析了方波脈沖電流、波導絲及檢測線圈參數等對彈性波信號的影響，彈性波感應電壓