[發明專利]測量應力的包含磁彈性材料層的傳感器以及制造層的方法

有效

• 申請號: 201210470680.4
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號: CN103033299A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: H·林;A·米尼奧塔斯
• 申請（專利權）人: ABB公司
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;龐淑敏

1.一種傳感器，其用于測量由施加到承載構件(1)上的力引起的應力，其中所述傳感器包括形成于所述承載構件上的磁彈性材料層(3)，且所述傳感器被設置用于：在所述磁彈性層中產生時變磁場，檢測所述層中磁導率的變化，以及基于檢測到的所述層中磁導率的變化而確定所述應力，

其特征在于，所述層不均勻，且包含平均晶粒尺寸低于100nm且具有第一化學組分的第一相，以及具有顯著不同化學組分的第二相(17)，所述第一相被所述第二相分割成平均尺寸在100nm到10000nm范圍內的區域(18)，且所述區域中的多個區域具有低于1％的重量百分比的氧水平。

2.根據權利要求1所述的傳感器，其中所述第二相具有超過5％的氧水平。

3.根據權利要求1或者2所述的傳感器，其中所述層包含多個被所述第一相和第二相包圍的顆粒，且每個顆粒包含一個或者多個平均尺寸在100nm到10000nm范圍內且氧水平低于1％的重量百分比的晶粒。

4.根據權利要求1-3中任一項權利要求所述的傳感器，其中第一相占到所述層的10-90％的重量百分比。

5.根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的傳感器，其中通過熱噴鍍包含平均尺寸在10-50μm范圍內的材料顆粒的粉末，將所述磁彈性層形成在所述構件的表面上，以及所述第一及第二相由熔化的或者部分熔化的材料顆粒構成。

6.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的傳感器，其中所述磁彈性材料包含至少60％的原子百分比的金屬或者金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自鐵、鎳及鈷構成的組中的一個或者多個組分。

7.根據權利要求1-6中任一項權利要求所述的傳感器，其中所述磁彈性材料包含23-65％的重量百分比范圍內的鐵，以及35-77％的重量百分比范圍內的鎳。

8.根據權利要求1-7中任一項權利要求所述的傳感器，其中所述層中至少50％的重量百分比的所述磁彈性材料具有低于1％的重量百分比的氧水平。

9.根據權利要求1-8中任一項權利要求所述的傳感器，其中所述磁彈性材料包含23-65％的重量百分比范圍內的鐵，優選地25-50％的重量百分比，且最優選地30-45％的重量百分比，以及在35-77％的重量百分比范圍內的鎳，優選地50-75％的重量百分比，且最優選地55-70％的重量百分比。

10.根據權利要求1-9中任一項權利要求所述的傳感器用于測量交通工具中的扭矩的用途。