Die Anwendung von Ultraschall im Bereich der Mikrokontrolle
In den letzten Jahren wurden fast tausend Arten von Anwendungsgeräten im Ausland entwickelt und mehr als 100 US-Patente genehmigt.
(1) Anwendung im Detektionsfeld
Erforschen und verwenden Sie die magnetostriktive positive oder inverse Wirkung von riesigen magnetostriktiven Materialien, um verschiedene Komponenten herzustellen, die Magnetfeld, Dehnung, Verschiebung, Drehmoment, Druck und Strom erkennen. Nach dem Prinzip, dass Seltene Erden riesengroße magnetostriktive Materialien Dehnung in einem Magnetfeld produzieren, können sie mit Laserdioden oder PZT-Materialien zu verschiedenen Magnetometern kombiniert werden. 1991 entwickelte RChung von der University of Iowa eine riesige Magnetostriktion. Prototyp des Laserdiodenmagnetometers. Die U.S. Navy hat ein magnetostriktives Dehnungsmessgerät mit riesigen magnetostriktiven Materialien entwickelt, das mit herkömmlichen Halbleiter-Dehnungsmessstreifen vergleichbar ist.
Es hat einen größeren Dynamikbereich, höhere Empfindlichkeit und Genauigkeit, und seine Temperaturabhängigkeit ist klein, das messbare Frequenzband ist breiter und die messbare Dehnung ist kleiner. Die japanische Toshiba-Firma MSahashi und andere erfanden einen Kontaktdrehmomentsensor aus magnetostriktivem Film, der einen großen Dynamikbereich, eine schnelle Reaktion und eine Empfindlichkeit hat, die zehnmal höher ist als ein Torsions-Dehnungsmessgerät aus einer herkömmlichen Metallwiderstandsfolie.
(2) Anwendung im magnetischen (elektrischen)mechanischen Messumformer
Der magnetische (elektrische) mechanischen Messumformer auf Basis von riesigem magnetostriktivem Material hat die Vorteile von großer Verdrängung, starker Kraft, schnellem Ansprechverhalten, hoher Zuverlässigkeit, kleiner Drift, niedriger Antriebsspannung usw., so dass er in der Ultrapräzisionsbearbeitung, Mikromotorik, Vibrationskontrolle usw. verwendet wird. Und Fluidmaschinen und andere Technische Bereiche haben gute Anwendungsperspektiven gezeigt, und es ist eine neue Art von intelligenten Antriebskomponenten mit großem Potenzial.
(3) Anwendung in der Ultrapräzisionsbearbeitung. Ultrapräzise Positioniersysteme mit Einer Genauigkeit von Nanometern und darüber verwenden meist Aktuatorelemente auf Basis piezoelektrischer Keramikmaterialien, die eine geringe Ausgangsleistung aufweisen, und es müssen wirksame Maßnahmen ergriffen werden, um Ausfall- und Kurzschlussprobleme zu vermeiden, die durch Aufprallkraft und hohe Antriebsspannung verursacht werden. Die Ausgangsverschiebung des riesigen magnetostriktiven Antriebselements ist Dutzende Male so hoch wie die des elektrostriktiven Aktuators und kann mit geringer Impedanz betrieben werden. Hiroshi Eda von der Ibaraki University in Japan und Kobayashi von der Toshiba Corporation haben einen riesigen magnetostriktiven Aktuator mit einer Positioniergenauigkeit von Nanometern entwickelt und erfolgreich auf das Mikro-Zuführgerät einer großen optischen Diamantdrehmaschine aufgebracht.
(4) Anwendung in Mikromotoren. Die Materialien, die für Mikromotorantriebskomponenten verwendet werden können, umfassen hauptsächlich elektrorheologische Materialien, Formgedächtnislegierungen, piezoelektrische Keramik und riesige magnetostriktive Materialien. Darunter sind solche, die auf riesigen magnetostriktiven Materialien basieren
Die Leistung des Mikromotors ist überlegen und die Anwendungsaussichten sind sehr breit. Cedrat Recher che entwickelte und testete zum ersten Mal einen riesigen magnetostriktiven Reibmotor. Der Stator des Motors besteht aus einem Ring und zwei riesigen magnetostriktiven Linearantrieben. Es erzeugt zwei Vibrationsmodi: Übersetzung und Knicken, und verwendet eine 90° Phasenverschiebung. Kopplung zur Erzeugung elliptischer Schwingungen, mit dieser elliptischen Schwingung und mit Reibung, um Bewegung auf die beiden Rotoren zu übertragen. Deutschland L. Kiesew et ter verwendet Terfenol
D-Stab entwickelte erfolgreich einen Inchworm-Motor. Wenn die Spule energetisiert wird und sich ihre Position ändert, dehnen sich die riesigen magnetostriktiven Stäbe abwechselnd aus und ziehen sich zusammen und schleichen sich so vorwärts wie ein Wurm. Die Vereinigten Staaten J M V Ranish und andere entwickelten einen Rotationsschrittmotor mit riesigen magnetostriktiven Materialien und dem Prinzip der Peristaltik.
(5) Anwendung im Bereich der Schwingungskontrolle. Der aktive Schwingungs- und Rauschunterdrückungsmechanismus verwendet Sensoren, um das Schwingungsverschiebungssignal des Schwingungsreduktionsobjekts zu erkennen, und gibt nach der Verarbeitung durch den Regler ein entsprechendes Steuersignal an den Aktor aus. Der Aktuator erzeugt gleiche und entgegengesetzte Verschiebungen, um der Vibration entgegenzuwirken. Verwendung eines riesigen magnetostriktiven Aktuators als Aktor
Das aktive Schwingungs- und Rauschunterdrückungssystem der Struktur weist gute Niederfrequenzeigenschaften auf, die maximale Schwingungsdämpfung kann 70 % erreichen und der Frequenzbereich beträgt 0-5kHz. Der japanische Oh-Mate K. verwendete Terfenol-D, um ein halbaktives Vibrationskontrollgerät vom Typ Drei-Verbindungsarm zu entwickeln, das Vibrationen durch Erdbeben und starke Winde reduzieren kann. Das Gerät kann steuerbares Reibungs- und Reibungsmoment in drei geraden oder rotierenden Richtungen erzeugen. Die Vereinigten Staaten MA nja nappa, etc. wird magnetostriktive Aktuator
Es wird auf die aktive Steuerung von Schwingungen angewendet, und sein Arbeitsprinzip wird theoretisch und experimentell analysiert. Zum ersten Mal wird das grundlegende mathematische Modell des riesigen magnetostriktiven Aktuators unter Berücksichtigung der thermischen Wirkung gegeben.
(6) Anwendung in Fluidmaschinen. Derzeit sind riesige magnetostriktive elektrische (magnetische) mechanische Energiewandler in verschiedenen Ventilen, Kraftstoffeinspritzsystemen und Mikropumpen weit verbreitet. Ein schwedisches Unternehmen verwendete Terfenol-D, um Kraftstoffeinspritzventile anzutreiben und beantragte ein Patent. Japan machte eine Miniatur-Membranpumpe mit Terfenol-D; ABB in Schweden entwarf eine Flüssigkeitspumpe mit Terfenol-D als Antriebselement.
