[實用新型]一種磁致伸縮微位移計

有效

• 申請號: 201520337224.1
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN204788231U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 王博文;李恒;王鵬
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英;付長杰

1.一種磁致伸縮微位移計，其特征在于該位移計包括位移計端部、位移計底座、測量桿、波導絲、直線導軌和活動端子，所述位移計端部為空腔結構，在空腔結構的內壁上安裝有硬件電路系統，在空腔結構的腔體內設有前阻尼裝置、檢測裝置和固定裝置；位移計端部的右側底部與位移計底座相連；在位移計端部的右側中心設有螺紋孔，測量桿左端與位移計端部的螺紋孔進行螺紋連接；所述活動端子套在測量桿上，直線導軌沿長度方向固定在位移計底座上，直線導軌上裝有滑塊，滑塊上端與活動端子的下端相連接，滑塊與外部機械裝置相連，直線導軌上的滑塊隨著外部機械裝置的移動而移動,從而帶動活動端子隨著直線導軌上的滑塊移動而移動；

所述硬件電路系統包括電源模塊、控制模塊、功率放大與信號處理模塊三部分，電源模塊為控制模塊和功率放大與信號處理模塊供電，功率放大與信號處理模塊包括功率放大電路和信號處理電路兩部分；控制模塊一方面與功率放大與信號處理模塊中的功率放大電路的輸入端相連，另一方面與功率放大與信號處理模塊中的信號處理電路的輸出端相連；控制模塊用于生成驅動電壓脈沖、處理計時數據并顯示位移及采集外界溫度，并經過控制模塊的單片機分析和比較后，對波導絲的參數進行溫度補償；功率放大電路用于對控制模塊生成的驅動電壓脈沖進行功率放大；信號處理電路用于對檢測裝置檢測的彈性波信號進行濾波、放大、比較處理，包括差分放大電路、比較電路和計時電路；

所述波導絲的左端依次穿過位移計端部的螺紋孔、檢測裝置中心、前阻尼裝置的中心和固定裝置，波導絲的最左端與硬件電路系統的功率放大電路的輸出端相連，在固定裝置與波導絲連接處用螺栓進行固定；位于螺紋孔右側的波導絲外部套有兩端開口的塑料套管，塑料套管末端的波導絲穿過后阻尼裝置的中心與返回導線相連接，波導絲通過返回導線穿過位移計端部的螺紋孔直接與硬件電路系統的功率放大與信號處理模塊的功率放大電路的輸出端連接；套有塑料套管的波導絲裝于測量桿內，且后阻尼裝置和返回導線均位于塑料套管的外部且在測量桿內部；驅動電壓脈沖信號通過功率放大電路的輸出端加在波導絲的兩端；

所述檢測裝置包括第一線圈、第二線圈、線圈骨架和公共端；第一線圈和第二線圈按照相同的繞制方向繞制在線圈骨架上，線圈骨架為空心柱體；第一線圈的末端和第二線圈的首端相連作為公共端，此公共端再與信號處理電路的差分放大電路輸入端的模擬地端相連，第一線圈的首端為第一信號采集端，第二線圈的末端為第二信號采集端；第一信號采集端和第二信號采集端分別與硬件電路系統中的功率放大與信號處理模塊中的信號處理電路的輸入端相連接；

所述活動端子內部的磁鐵采用“halbach”磁鐵陣列，該磁鐵陣列由三個圓環磁鐵組成，三個圓環磁鐵的結構大小相同，其中兩個磁鐵的充磁方向為徑向充磁，另外一個磁鐵的充磁方向為軸向充磁；軸向充磁的磁鐵放在中間，徑向充磁的磁鐵放在軸向充磁的磁鐵的兩邊，且兩個徑向充磁的磁鐵中心處的磁感線方向與軸向充磁的磁鐵的磁感線方向相同。

2.根據權利要求1所述的磁致伸縮微位移計，其特征在于所述的波導絲為Fe-Ga合金。

3.根據權利要求1所述的磁致伸縮微位移計，其特征在于所述活動端子設有圓筒形活動端子外殼，三個圓環磁鐵放入活動端子外殼中，活動端子外殼的下端固定在直線導軌的滑塊上。

4.根據權利要求1-3任一所述的磁致伸縮微位移計，其特征在于所述位移計端部為正方體空腔結構。