一种基于磁致伸缩材料的压力探测器制造技术

本发明专利技术涉及压力探测领域，具体提供了一种基于磁致伸缩材料的压力探测器，磁体的两端分别连接第一铁轭的一端和第二铁轭的一端，第一铁轭的另一端固定连接第一超磁致伸缩材料部的一端面，第一铁轭与第一超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，第三铁轭的一端固定连接第二超磁致伸缩材料部的一端面，第三铁轭与第二超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，弹性材料部固定连接第一超磁致伸缩材料部的另一端面和第二超磁致伸缩材料部的另一端面，第三铁轭的另一端面和第二铁轭的另一端面间设有间隙。本发明专利技术具有压力探测灵敏度高、结构简单、量程宽的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁致伸缩材料的压力探测器
本专利技术涉及压力探测领域，具体涉及一种基于磁致伸缩材料的压力探测器。
技术介绍
传统压力探测是基于电学原理的。压力探测的量程窄，灵敏度低，需要布置外围引线，在机床及自动化领域中的某些场合使用不便。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于磁致伸缩材料的压力探测器，包括：磁体、第一铁轭、第二铁轭、第一超磁致伸缩材料部、弹性材料部、第二超磁致伸缩材料部、第三铁轭，磁体的两端分别连接第一铁轭的一端和第二铁轭的一端，第一铁轭的另一端固定连接第一超磁致伸缩材料部的一端面，第一铁轭与第一超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，第三铁轭的一端固定连接第二超磁致伸缩材料部的一端面，第三铁轭与第二超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，弹性材料部固定连接第一超磁致伸缩材料部的另一端面和第二超磁致伸缩材料部的另一端面，第三铁轭的另一端面和第二铁轭的另一端面间设有间隙。更进一步地，弹性材料部的材料为非磁性材料。更进一步地，弹性材料部的材料为纤维或橡胶。更进一步地，磁体为电磁体或永磁体。更进一步地，第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部的材料为稀土超磁致伸缩材料。更进一步地，还包括磁性颗粒，磁性颗粒置于弹性材料部内。更进一步地，磁性颗粒的个数为多个。更进一步地，第一超磁致伸缩材料部为柱形，第二超磁致伸缩材料部为柱形。更进一步地，第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部的轴线重合。更进一步地，弹性材料部的截面积小于第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部的截面积。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于磁致伸缩材料的压力探测器，磁体的两端分别连接第一铁轭的一端和第二铁轭的一端，第一铁轭的另一端固定连接第一超磁致伸缩材料部的一端面，第一铁轭与第一超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，第三铁轭的一端固定连接第二超磁致伸缩材料部的一端面，第三铁轭与第二超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，弹性材料部固定连接第一超磁致伸缩材料部的另一端面和第二超磁致伸缩材料部的另一端面，第三铁轭的另一端面和第二铁轭的另一端面间设有间隙。本专利技术中，磁体、第一铁轭、第一超磁致伸缩材料部、弹性材料部、第二超磁致伸缩材料部、第三铁轭、间隙、第二铁轭构成磁回路。应用时，待测压力施加在第一铁轭和第三铁轭之间，改变了由磁回路中的磁阻，从而改变了间隙处的磁场，通过测量间隙处磁场的变化实现待测压力探测。在本专利技术中，一方面，待测压力挤压第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部，第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部产生逆磁致伸缩效应，第一超磁致伸缩材料部和第二磁致伸缩材料部内的分子重新排列，增加了第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部内的磁导率，降低了第一超磁致伸缩材料部和第二超磁致伸缩材料部的磁阻；另一方面，待测压力挤压弹性材料部，弹性材料部收缩，减小了第一超磁致伸缩材料部与第二超磁致伸缩材料部之间的距离，减小了弹性材料部的磁阻。这两方面的效果均减小了磁回路中的磁阻，从而更多地增加了间隙处的磁场，提高了压力探测的灵敏度。本专利技术是基于磁路的，不需要布置外围引线，结构简单，制备成本低。另外，在本专利技术中，可以改变弹性材料部的厚度或更换弹性材料部的材料，以调节压力探测的量程，所以本专利技术具有压力探测量程宽的优点。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是一种基于磁致伸缩材料的压力探测器的示意图。图2是又一种基于磁致伸缩材料的压力探测器的示意图。图中：1、磁体；2、第一铁轭；3、第二铁轭；4、第一超磁致伸缩材料部；5、弹性材料部；6、第二超磁致伸缩材料部；7、第三铁轭；8、间隙；9、磁性颗粒。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种基于磁致伸缩材料的压力探测器。如图1所示，该基于磁致伸缩材料的压力探测器包括磁体1、第一铁轭2、第二铁轭3、第一超磁致伸缩材料部4、弹性材料部5、第二超磁致伸缩材料部6、第三铁轭7。磁体1的两端分别连接第一铁轭2的一端和第二铁轭3的一端。磁体1为电磁体或永磁体。第一铁轭2的另一端固定连接第一超磁致伸缩材料部4的一端面，第一铁轭2与第一超磁致伸缩材料部4端面的法线方向垂直，以便于通过第一铁轭2向第一超磁致伸缩材料部4施加待测外力。第三铁轭7的一端固定连接第二超磁致伸缩材料部6的一端面，第三铁轭7与第二超磁致伸缩材料部6端面的法线方向垂直，以便于通过第三铁轭7向第二超磁致伸缩材料部6施加外力。弹性材料部5固定连接第一超磁致伸缩材料部4的另一端面和第二超磁致伸缩材料部6的另一端面，也就是说，弹性材料部5被第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6夹持。弹性材料部5的材料为非磁性材料。在外力作用下，弹性材料部5内材料本身的磁性基本不变，而是弹性材料部5的厚度发生明显的变化。优选地，弹性材料部5的材料为纤维或橡胶。第三铁轭7的另一端面和第二铁轭3的另一端面间设有间隙8，以便于测量待测外力对磁回路中磁场的改变。第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6的材料为稀土超磁致伸缩材料。优选地，第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6的材料为铽镝铁超磁致伸缩材料。本专利技术中，磁体1、第一铁轭2、第一超磁致伸缩材料部4、弹性材料部5、第二超磁致伸缩材料部6、第三铁轭7、间隙8、第二铁轭构3成磁回路。应用时，待测压力施加在第一铁轭2和第三铁轭7之间，改变了由磁回路中的磁阻，从而改变了间隙8处的磁场，通过测量间隙8处磁场的变化实现待测压力探测。在本专利技术中，一方面，待测压力挤压第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6，第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6产生逆磁致伸缩效应，第一超磁致伸缩材料部4和第二磁致伸缩材料部6内的分子重新排列，增加了第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6内的磁导率，降低了第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6的磁阻；另一方面，待测压力挤压弹性材料部5，弹性材料部5收缩，减小了第一超磁致伸缩材料部4与第二超磁致伸缩材料部6之间的距离，减小了弹性材料部5的磁阻。这两方面的效果均减小了磁回路中的磁阻，从而更多地增加了间隙8处的磁场，从而提高了压力探测的灵敏度。本专利技术是基于磁路的，不需要布置外围引线，结构简单，制备成本低。另外，在本专利技术中，可以改变弹性材料部5的厚度或更换弹性材料部5的材料，以调节压力探测的量程，所以本专利技术具有压力探测量程宽的优点。更进一步地，第一超磁致伸缩材料部4为柱形，第二超磁致伸缩材料部6为柱形。第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6的轴线重合。也就是说，第一超磁致伸缩材料部4和第二超磁致伸缩材料部6正对。这样一来，本专利技术能够承受更大的待测压力，扩大待测压力的量程。实施例2在实施例1的基础上，如图2所示，该基于磁致伸缩材料的压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁致伸缩材料的压力探测器，其特征在于，包括：磁体、第一铁轭、第二铁轭、第一超磁致伸缩材料部、弹性材料部、第二超磁致伸缩材料部、第三铁轭，所述磁体的两端分别连接所述第一铁轭的一端和所述第二铁轭的一端，所述第一铁轭的另一端固定连接所述第一超磁致伸缩材料部的一端面，所述第一铁轭与所述第一超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，所述第三铁轭的一端固定连接所述第二超磁致伸缩材料部的一端面，所述第三铁轭与所述第二超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，所述弹性材料部固定连接所述第一超磁致伸缩材料部的另一端面和所述第二超磁致伸缩材料部的另一端面，所述第三铁轭的另一端面和所述第二铁轭的另一端面间设有间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁致伸缩材料的压力探测器，其特征在于，包括：磁体、第一铁轭、第二铁轭、第一超磁致伸缩材料部、弹性材料部、第二超磁致伸缩材料部、第三铁轭，所述磁体的两端分别连接所述第一铁轭的一端和所述第二铁轭的一端，所述第一铁轭的另一端固定连接所述第一超磁致伸缩材料部的一端面，所述第一铁轭与所述第一超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，所述第三铁轭的一端固定连接所述第二超磁致伸缩材料部的一端面，所述第三铁轭与所述第二超磁致伸缩材料部端面的法线方向垂直，所述弹性材料部固定连接所述第一超磁致伸缩材料部的另一端面和所述第二超磁致伸缩材料部的另一端面，所述第三铁轭的另一端面和所述第二铁轭的另一端面间设有间隙。


2.如权利要求1所述的基于磁致伸缩材料的压力探测器，其特征在于：所述弹性材料部的材料为非磁性材料。


3.如权利要求2所述的基于磁致伸缩材料的压力探测器，其特征在于：所述弹性材料部的材料为纤维或橡胶。


4.如权利要求3所述的基于磁致伸缩材料的压力探测器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：刘翡琼，
类型：发明
国别省市：陕西;61