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影響磁致伸縮傳感器測(cè)量精度的因素是多方面的
1.波導(dǎo)絲對(duì)精度的影響及改進(jìn)措施 磁致伸縮傳感器是基于維拉里效應(yīng)和威德曼效應(yīng)原理來(lái)工作的
,扭轉(zhuǎn)波接收薄帶和磁致伸縮波導(dǎo)絲作為其2個(gè)重要的敏感元件,均采用磁致伸縮材料制成,因此磁致伸縮材料的設(shè)計(jì)和選材是磁致伸縮傳感器的基礎(chǔ)和關(guān)鍵部分。
波導(dǎo)絲材料對(duì)測(cè)量精度影響主要表現(xiàn)在:
(1)材料成分:由前述可知,磁致伸縮材料主要分為鐵氧體磁致伸縮材料
、金屬磁致伸縮材料和稀土鐵磁致伸縮材料3大類。其中不同材料的磁致伸縮系數(shù)差別很大,如稀土超磁致伸縮材料的飽和磁致伸縮系數(shù)高達(dá)1000*10-6,而金屬磁致伸縮材料其飽和磁致伸縮系數(shù)較低,僅有20*10-6~1000*10-6。
(2) 波導(dǎo)絲加工工藝:波導(dǎo)絲表面加工工藝精密程度也影響到測(cè)量精度,例如波導(dǎo)絲表面有凹陷
、凸起以及局部彎曲等不連續(xù)性表現(xiàn),這些不連續(xù)性(或不均勻)表現(xiàn)會(huì)引起超聲波干涉、反射等現(xiàn)象,波導(dǎo)絲的不連續(xù)性直接導(dǎo)致了信號(hào)檢測(cè)的不確定性,即波導(dǎo)絲在不同位置上時(shí)檢測(cè)信號(hào)的幅值大小各不相同,有時(shí)甚至檢測(cè)不到信號(hào)。
(3)波導(dǎo)絲安裝:波導(dǎo)絲的安裝方式有差動(dòng)線圈檢測(cè)
、線圈直接檢測(cè)、扭轉(zhuǎn)片檢測(cè)等方式,不同的檢測(cè)裝置接收到信號(hào)強(qiáng)度一般明顯不同,比如線圈直接檢測(cè)方式接收到回波信號(hào)強(qiáng)度不如差動(dòng)檢測(cè)方式,這些都會(huì)影響到傳感器測(cè)量精度。 要減小波導(dǎo)絲對(duì)測(cè)量精度的影響,首先在選材上應(yīng)盡可能選擇飽和磁致伸縮系數(shù)大的金屬或合金等作為波導(dǎo)絲的材料,這樣不僅可以增加接收到的回波信號(hào)幅度,而且還能增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。其次是改善波導(dǎo)絲表面工藝,使缺陷盡可能的少。選用扭轉(zhuǎn)片檢測(cè)、差動(dòng)線圈檢測(cè)或者更好的波導(dǎo)絲安裝方法。
2.溫度對(duì)精度的影響及改進(jìn)措施. 一方面,溫度的變化影響扭轉(zhuǎn)波傳播速度和飽和磁致伸縮系數(shù),這些參數(shù)的變化將使磁致伸縮傳感器產(chǎn)生測(cè)量誤差
。例如超磁致伸縮材料Tb27D73Fe2。在一定的預(yù)壓力下,隨著溫度由低溫上升到室溫(20C),磁致伸縮系數(shù)隨之上升較快。
另一方面,溫度變化對(duì)回波速度產(chǎn)生影響,原因在于扭轉(zhuǎn)波在磁致伸縮波導(dǎo)線中的傳播速度
。是關(guān)于波導(dǎo)絲密度、應(yīng)力
3.時(shí)間間隔測(cè)量對(duì)精度的影響及改進(jìn)措施 考慮到時(shí)間測(cè)量精度直接關(guān)系到距離計(jì)算結(jié)果
4.干擾對(duì)系統(tǒng)的影響 所謂干擾,一般是指有用信號(hào)以外的其他噪聲