Penerapan ultrasound di bidang kontrol mikro
Dalam beberapa tahun terakhir, hampir seribu jenis perangkat aplikasi telah dikembangkan di luar negeri, dan lebih dari 100 paten AS telah disetujui.
(1) Aplikasi di bidang deteksi
Meneliti dan menggunakan efek positif atau terbalik magnetostriktif dari bahan magnetostriktif raksasa untuk membuat berbagai komponen yang mendeteksi medan magnet, regangan, perpindahan, torsi, tekanan, dan arus. Berdasarkan prinsip bahwa bahan magnetostriktif raksasa tanah jarang menghasilkan tegangan dalam medan magnet, bahan tersebut dapat dikombinasikan dengan dioda laser atau bahan PZT untuk membuat berbagai magnetometer. Pada tahun 1991, RChung dari University of Iowa mengembangkan magnetostriksi raksasa. Prototipe magnetometer dioda laser. Angkatan Laut AS telah mengembangkan pengukur regangan magnetostriktif menggunakan bahan magnetostriktif raksasa, yang sebanding dengan pengukur regangan semikonduktor tradisional.
Ia memiliki rentang dinamis yang lebih besar, sensitivitas dan akurasi yang lebih tinggi, dan ketergantungan suhunya kecil, pita frekuensi yang dapat diukur lebih lebar, dan regangan yang dapat diukur lebih kecil. Perusahaan Toshiba Jepang&# 39, MSahashi dan lainnya menemukan sensor torsi kontak yang terbuat dari film magnetostriktif, yang memiliki rentang dinamis besar, respons cepat, dan sensitivitas 10 kali lebih tinggi daripada pengukur regangan torsi yang terbuat dari film tahan logam tradisional .
(2) Aplikasi dalam transduser magnetik (listrik) -mekanis
Transduser mekanis magnetik (listrik) berdasarkan bahan magnetostrictive raksasa memiliki keunggulan perpindahan besar, gaya kuat, respons cepat, keandalan tinggi, penyimpangan kecil, tegangan penggerak rendah, dll., Jadi digunakan dalam pemesinan ultra-presisi, mikro -motor, kontrol getaran, dll. Dan mesin fluida serta bidang teknik lainnya telah menunjukkan prospek aplikasi yang baik, dan ini adalah jenis komponen penggerak cerdas baru dengan potensi besar.
(3) Aplikasi dalam pemesinan ultra-presisi. Sistem pemosisian ultra-presisi dengan presisi nanometer ke atas sebagian besar menggunakan elemen aktuator berdasarkan bahan keramik piezoelektrik, yang memiliki daya keluaran rendah, dan tindakan efektif harus diambil untuk mencegah kerusakan dan masalah hubung singkat yang disebabkan oleh gaya benturan dan tegangan penggerak yang tinggi. Perpindahan keluaran dari elemen penggerak magnetostrictive raksasa adalah puluhan kali lipat dari aktuator elektrostriktif, dan dapat beroperasi pada impedansi rendah. Hiroshi Eda dari Universitas Ibaraki di Jepang dan Kobayashi dari Toshiba Corporation telah merancang aktuator magnetostriktif raksasa dengan akurasi posisi nanometer dan berhasil menerapkannya ke perangkat mikro-feeding dari mesin bubut berlian optik besar.
(4) Aplikasi pada motor mikro. Bahan yang dapat digunakan untuk komponen penggerak motor mikro terutama meliputi bahan elektro-reologi, paduan memori bentuk, keramik piezoelektrik, dan bahan magnetostriktif raksasa. Diantaranya, yang didasarkan pada bahan magnetostrictive raksasa
Performa motor mikro lebih unggul dan prospek aplikasinya sangat luas. Cedrat Recher che mengembangkan dan menguji motor gesekan magnetostriktif raksasa untuk pertama kalinya. Stator motor terdiri dari cincin dan dua aktuator linier magnetostriktif raksasa. Ini menghasilkan dua mode getaran: terjemahan dan tekuk, dan menggunakan pergeseran fasa 90 °. Kopling untuk menghasilkan getaran elips, menggunakan getaran elips ini dan menggunakan gesekan untuk mengirimkan gerakan ke dua rotor. Jerman L. Kiesew et ter menggunakan Terfenol
Batang D berhasil mengembangkan motor cacing inci. Ketika kumparan diberi energi dan posisinya berubah, batang magnetostriktif raksasa secara bergantian mengembang dan berkontraksi, sehingga merayap ke depan seperti cacing. JMV Ranish Amerika Serikat dan lainnya mengembangkan motor loncatan berputar menggunakan bahan magnetostriktif raksasa dan prinsip peristaltik.
(5) Aplikasi di bidang kontrol getaran. Mekanisme pengurangan getaran dan pengurangan kebisingan aktif menggunakan sensor untuk mendeteksi sinyal perpindahan getaran dari objek pengurangan getaran, dan mengeluarkan sinyal kontrol yang sesuai ke aktuator setelah diproses oleh pengontrol. Aktuator menghasilkan perpindahan yang sama dan berlawanan untuk melawan getaran. Menggunakan aktuator magnetostrictive raksasa sebagai aktuator
Getaran aktif dan sistem reduksi kebisingan struktur memiliki karakteristik karakteristik frekuensi rendah yang baik, redaman getaran maksimum dapat mencapai 70%, dan rentang frekuensi 0-5kHz. Oh mate K.&Jepang menggunakan Terfenol-D untuk merancang perangkat kontrol getaran semi-aktif tipe lengan tiga sambungan, yang dapat mengurangi getaran yang disebabkan oleh gempa bumi dan angin kencang. Perangkat dapat menghasilkan gesekan dan torsi gesekan yang dapat dikontrol dalam tiga arah lurus atau berputar. Amerika Serikat MA nja nappa, dll. Akan menjadi aktuator magnetostriktif raksasa
Ini diterapkan pada kontrol aktif getaran, dan prinsip kerjanya dianalisis secara teoritis dan eksperimental. Untuk pertama kalinya, model matematika dasar dari aktuator magnetostriktif raksasa dengan mempertimbangkan efek termal diberikan.
(6) Aplikasi dalam mesin fluida. Saat ini, konverter energi listrik magnetostriktif raksasa (magnet) -mekanis banyak digunakan di berbagai katup, sistem injeksi bahan bakar, dan pompa mikro. Sebuah perusahaan Swedia menggunakan Terfenol-D untuk menggerakkan katup injeksi bahan bakar dan mengajukan paten. Jepang membuat miniatur pompa diafragma dengan Terfenol-D; ABB di Swedia merancang pompa fluida dengan Terfenol-D sebagai elemen penggeraknya.
