[發(fā)明專利]低溫智能主動(dòng)構(gòu)件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710502655.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN107359809A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇勇;金科;曹富智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N2/02
• 分類號(hào): H02N2/02;H02N2/06
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)11265
• 代理人: 葉樹明

1.低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，包括低溫智能主動(dòng)構(gòu)件本體、測(cè)控系統(tǒng)和低溫恒溫器，所述低溫恒溫器包括恒溫器本體以及安裝在恒溫器本體內(nèi)的液氮容器(18)，所述低溫智能主動(dòng)構(gòu)件本體設(shè)置在液氮容器(18)內(nèi)，所述液氮容器(18)上端設(shè)有一波紋管(19)，所述恒溫器本體由不銹鋼固定臺(tái)(21)、兩側(cè)板以及一頂板構(gòu)成，兩側(cè)板與液氮容器(18)之間填充有超絕緣物質(zhì)(20)，頂面上設(shè)有兩通道口(22)，所述低溫智能主動(dòng)構(gòu)件本體包括底座(8)，底座(8)中心處開設(shè)有一T型開口槽，所述T型開口槽內(nèi)通過預(yù)緊螺母(16)安裝有頂桿(15)，頂桿(15)采用十字形結(jié)構(gòu)，且兩端的厚度小于T型開口槽水平段的深度；頂桿(15)上方設(shè)有一下端導(dǎo)向磁體(14)，下端導(dǎo)向磁體(14)上方依次布置有超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)棒(13)、上端導(dǎo)向磁體(11)和輸出導(dǎo)桿(1)，超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)棒(13)兩側(cè)通過線圈骨架(12)對(duì)稱安裝有驅(qū)動(dòng)線圈(5)，驅(qū)動(dòng)線圈(5)的上端設(shè)有上端橫向?qū)Т朋w(3)，下端設(shè)有下端橫向?qū)Т朋w(7)，外側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁壁(4)，所述底座(8)上設(shè)有外套筒(10)，外套筒(10)上端設(shè)有上蓋板(9)，輸出導(dǎo)桿(1)上端穿過上蓋板(9)，下端與上端導(dǎo)向磁體(11)相抵，且兩側(cè)通過碟簧(2)與上蓋板(9)相連，所述底座(8)和上蓋板(9)上各開四個(gè)小孔，允許液態(tài)和氣態(tài)的氮通過，并允許液體流過線圈內(nèi)部流入到卷筒和磁致伸縮棒的環(huán)形空間，所述線圈骨架(12)與超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)棒(13)和下端導(dǎo)向磁體(14)之間設(shè)有傳感器信號(hào)屏蔽線(6)；所述測(cè)控系統(tǒng)由傳感器組、信號(hào)調(diào)理器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、功率放大器、直流恒流電源、計(jì)算機(jī)控制終端以及動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置組成，所述計(jì)算機(jī)控制終端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊、功率放大器與傳感器信號(hào)屏蔽線(6)相連，傳感器組分別布置在超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器上，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與計(jì)算機(jī)控制終端相連，所述傳感器信號(hào)屏蔽線(6)還通過直流恒流電源與計(jì)算機(jī)控制終端相連，計(jì)算機(jī)控制終端通過D/A轉(zhuǎn)換模塊與動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置相連，動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置與所述傳感器組相連。

2.如權(quán)利要求1所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述預(yù)加載彈簧采用300級(jí)不銹鋼制成；所述上端橫向?qū)Т朋w(3)與下端橫向?qū)Т朋w(7)分別導(dǎo)磁壁(4)的上下兩端相連。

3.如權(quán)利要求1所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述低溫恒溫器的要求是當(dāng)?shù)蜏刂悄苤鲃?dòng)構(gòu)件本體一端被固定后允許構(gòu)件一端長度變化，與低溫智能主動(dòng)構(gòu)件本體串聯(lián)的部分必須堅(jiān)硬，以盡量減小夾緊力的測(cè)量。

4.如權(quán)利要求1所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器采用在直流分量上疊加交流電流的方法實(shí)現(xiàn)執(zhí)行激勵(lì)磁場(chǎng)的加載；首先由直流橫流電源提供穩(wěn)定的偏置磁場(chǎng)，再通過耦合電路將交變電流通入線圈中，實(shí)現(xiàn)偏置磁場(chǎng)和交流磁場(chǎng)。

5.如權(quán)利要求1所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述傳感器組包括動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量模塊、動(dòng)態(tài)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量模塊、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量模塊、應(yīng)力測(cè)量模塊和溫度測(cè)量模塊。

6.如權(quán)利要求1所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量模塊采用動(dòng)態(tài)高斯計(jì)接配高精度探頭測(cè)試動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)，其精度為0.0001mT。

7.如權(quán)利要求5所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量模塊采用以下方法實(shí)現(xiàn)：

在超磁致伸縮棒上繞數(shù)匝磁通測(cè)試線圈，連接動(dòng)態(tài)磁通計(jì)，直接測(cè)量驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部超磁致伸縮材料動(dòng)態(tài)加載磁場(chǎng)時(shí)棒內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

8.如權(quán)利要求5所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量模塊包括電阻應(yīng)變片和動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，電阻應(yīng)變片通過粘貼劑粘貼在棒體中心位置，采用單片應(yīng)變片三線連接法與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀相連，動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀釆用惠更斯電橋技術(shù)測(cè)量。

9.如權(quán)利要求5所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述應(yīng)力測(cè)量模塊采用壓電薄膜壓力傳感器，壓電薄膜壓力傳感器與壓力傳感二次儀表連接，二次儀表直接顯示所加載荷的大小。

10.如權(quán)利要求5所述的低溫智能主動(dòng)構(gòu)件，其特征在于，所述溫度測(cè)量模塊采用溫度傳感器。