从形状记忆合金元件的电阻特征确定热传递条件的方法技术

检测围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件的方法包括加热形状记忆合金元件、检测形状记忆合金元件的电阻和测量用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的预定水平的时间段。通过参考在用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的预定水平的时间段和周围环境热传递条件之间的关系，计算围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及形状记忆合金元件，更特别的是涉及检测围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件的方法，和控制形状记忆合金元件的方法。
技术介绍
形状记忆合金元件可以用于促动装置。控制器可以依赖于外部传感器，其增加了装置的复杂性和成本，来提供涉及形状记忆合金元件的环境信息。控制器依赖于环境信息以便正确的控制形状记忆合金元件。围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件，如周围环境温度、湿度水平、流体速度、热传递系数或热传导率，可以影响形状记忆合金元件的加热。例如，在较低温度下要求安全和有效促动形状记忆合金元件的功率量与在较高温度下要求促动形状记忆合金元件的功率量相比是不同的。如果对于所有的周围环境温度功率保持恒定，那么形状记忆合金元件将处于过热或部分促动的危险，使装置变得不能正确执行。
技术实现思路
检测周围环境热传递条件的方法被提供。本方法包括加热形状记忆合金元件，和检测形状记忆合金元件在一段时间段内的电阻。检测形状记忆合金的电阻以确定在形状记忆合金元件内的电阻特征。本方法还包括测量用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的时间段，和从所测量的用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的时间段计算与形状记忆合金元件相邻的周围环境热传递条件。控制形状记忆合金元件的方法也被提供。本方法包括加热形状记忆合金元件，并检测形状记忆合金元件在一段时间段内的电阻。检测形状记忆合金元件的电阻以确定在形状记忆合金元件内的电阻特征。本方法还包括测量用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的时间段，从所测量的用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的时间段计算与形状记忆合金元件相邻的周围环境热传递条件，和以所计算的与形状记忆合金元件相邻的周围环境的热传递条件为基础调整形状记忆合金元件的促动。因此，形状记忆合金元件的电阻被用于计算围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件，如周围环境温度，因此增加或消除了对于用于检测周围环境热传递条件的外部传感器的需要。一旦周围环境的热传递条件被计算，控制器可以调整形状记忆合金元件的促动，例如通过基于与形状记忆合金元件相邻的周围环境的热传递条件来增加或降低输入到形状记忆合金元件的功率。当结合附图说明时，本专利技术上面的特征和优点及其它特征和优点从下面用于执行本专利技术的最佳模式的详细描述中是很明显的。附图说明图1是表示控制形状记忆合金元件方法的流程图。3图2是表示形状记忆合金元件电阻和在时间上的电阻一阶导数的图。图3是表示在用于加热形状记忆合金元件到电阻特征的时间对围绕形状记忆合金元件的周围环境空气温度之间关系的表格。具体实施例方式参考图1，控制形状记忆合金元件的方法通常显示为20。形状记忆合金元件可以并入装置中，其包括并不局限于传感器装置或促动器装置。该装置可以包括被设置为控制该装置(特别是形状记忆合金元件)的控制器。控制器可以包括，但是不局限于，具有处理器的计算机、内存、软件、传感器、电路和任何其它对控制装置和形状记忆合金元件所必须的组件。应当理解的是此处所披露的方法可以作为由控制器或由模拟电路操作的算法来体现。形状记忆合金元件包括形状记忆合金。适合的形状记忆合金可以展示出单向形状记忆效应、内在的双向效应、或外在的双向形状记忆效应，其依赖于合金成分和加工过程。 在形状记忆合金中产生的两相通常称为马氏体和奥氏体相。马氏体相是形状记忆合金相对较软和容易变形的相，其一般在较低温度下存在。奥氏体相，形状记忆合金的较强相，在较高温度下产生。由展示单向形状记忆效应的形状记忆合金成分形成的形状记忆材料不自动矫正，其依赖于形状记忆材料的设计，将有可能要求外部机械力去矫正之前显示的形状取向。展示内在双向形状记忆效应的形状记忆材料是由形状记忆合金成分制成，其依靠移去偏移的原因来自动矫正自身。形状记忆合金记住其高温形态的温度，称为相变温度，可以通过在合金成分和热处理上的轻微改变来调整。在镍钛基形状记忆合金中，例如其可以从高于大约100°到低于-100°改变。形状恢复过程仅在几度的范围内发生，相变的开始和结束可以控制在一到两度范围内，其依赖于期望的应用和合金成分。形状记忆合金的机械特性在跨过其相变的温度范围时改变巨大，通常给形状记忆材料提供形状记忆效应和高的阻尼容量。形状记忆合金固有的高阻尼容量可以用于进一步增加能量吸收特性。适合的形状记忆合金材料包括不局限于镍钛基合金、铟钛基合金、镍铝基合金、镍镓基合金、铜基合金(如铜锌合金、铜铝合金、铜金和铜锡合金)、金镉基合金、银镉基合金、 铟镉基合金、锰铜基合金、铁钼基合金、铁钼基合金、铁钯基合金和类似的。合金可以是二元的、三元的或任何高阶的，只要合金成分显示形状记忆效应，如在形状取向的改变、阻尼容量等。例如从Shape Memory Applications的以NITIN0L为商标的镍钛基合金是可以商业上获得的。控制器可以启动引起形状记忆合金在相之间转变的促动信号。由控制器提供的促动信号可以包括，但不局限于，热量信号或者电信号，其带有依赖于形状记忆合金的材料和 /或结构和/或装置的特定促动信号。例如，控制器可以引导电流通过形状记忆合金元件以加热形状记忆合金元件。在更优的实施例中，电阻峰值是使用的电阻特征。参考图2，发现形状记忆合金元件的电阻在相变开始处达到峰值。在图2中，形状记忆合金元件的电阻10沿垂直轴线20 所示，达到峰值电阻11的时间沿水平轴线22所示。因此，当形状记忆合金元件被加热时， 在相变开始处电阻10增加到峰值电阻11，然后下降。参考图3，在用于加热形状记忆合金元件到电阻峰值的时间和围绕形状记忆合金元件的周围环境温度之间的相互关系被发现。 如图3所示，例如，用于加热形状记忆合金元件到电阻峰值的时间段在垂直轴线M上以秒显示，围绕形状记忆合金元件的周围环境温度在水平轴线26上以摄氏度显示。同样的，围绕形状记忆合金元件的周围环境温度可以基于在用于加热形状记忆合金元件到电阻峰值的时间段和围绕形状记忆合金元件的周围环境温度之间的相互关系为，由用于加热形状记忆合金元件到电阻峰值的时间段来计算。应当理解的是，在用于加热形状记忆合金元件到电阻峰值的时间段和围绕形状记忆合金元件的周围环境温度之间的相互关系依赖于特定装置和此处所使用的形状记忆合金元件。因此，图3仅仅是在到电阻峰值的时间段和周围环境温度之间的实例关系。在到电阻峰值的时间之间的其它关系可能是非线性的。返回参考图1，控制形状记忆合金元件的方法包括输入能量到形状记忆合金元件中以加热形状记忆合金元件，块22，和在启动加热形状记忆合金元件的同时启动计时器，块 M，在下面将进行更详细的描述。所输入的能量可以是但不局限于电能的形式。作为算法的一部分，控制器可以启动电流通过形状记忆合金元件以检测围绕形状记忆合金元件的周围环境热传递条件。热传递条件可以包括，但不局限于，周围环境温度、热传递系数、湿度水平、流体速度或热传导率。当电流传导通过形状记忆合金元件时，形状记忆合金元件发热。 更优的是，电流包括连续的和恒定的、预先确定的值。然而，控制算法可被修正，以经过脉冲宽度调制或电压调整来解决电压波动。在脉冲宽度调制的情况下，工作循环根据电压来调整以至于平均维持几乎恒定的电流流过形状记忆合金元件。本方法还包括检测在一段时间段上的形状记忆合金元件的电阻，块26。控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：X高，AL布朗，NL约翰森，GA赫里拉，GP麦克奈特，L郝，AC基夫，CP亨利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：