Η εφαρμογή υπερήχων στον τομέα του μικροενεγχου ελέγχου
Τα τελευταία χρόνια, έχουν αναπτυχθεί σχεδόν χίλια είδη συσκευών εφαρμογής στο εξωτερικό, και έχουν εγκριθεί περισσότερα από 100 διπλώματα ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ.
(1) Εφαρμογή στο πεδίο ανίχνευσης
Έρευνα και χρήση του magnetostrictive θετική ή αντίστροφη επίδραση των γιγαντιαίων μαγνητοστρωτικών υλικών για να κάνει τα διάφορα συστατικά που ανιχνεύουν το μαγνητικό πεδίο, την πίεση, τη μετατόπιση, τη ροπή, την πίεση, και το ρεύμα. Σύμφωνα με την αρχή ότι τα γιγαντιαία μαγνητοτριβικά υλικά σπάνιας γης παράγουν την πίεση σε ένα μαγνητικό πεδίο, μπορούν να συνδυαστούν με τις διόδους λέιζερ ή τα υλικά PZT για να κάνουν τα διάφορα μαγνητόμετρα. Το 1991, rChung του Πανεπιστημίου της Αϊόβα ανέπτυξε ένα γιγαντιαίο magnetostrition. Πρωτότυπο μαγνητόμετρου διόδων λέιζερ. Το Αμερικανικό Ναυτικό έχει αναπτύξει ένα μαγνητοτριωτικό μετρητή στέλεχος χρησιμοποιώντας γιγαντιαία μαγνητοστρωτικά υλικά, το οποίο είναι συγκρίσιμο με τους παραδοσιακούς μετρητές στέλεχος ημιαγωγών.
Έχει μεγαλύτερο δυναμικό εύρος, υψηλότερη ευαισθησία και ακρίβεια, και η εξάρτηση από τη θερμοκρασία του είναι μικρή, η μετρήσιμη ζώνη συχνοτήτων είναι ευρύτερη και η μετρήσιμη καταπόνηση είναι μικρότερη. Η ιαπωνική εταιρεία Toshiba MSahashi και άλλοι εφηύραν έναν αισθητήρα ροπής επαφής από μαγνητοσκοπική ταινία, η οποία έχει ένα μεγάλο δυναμικό εύρος, γρήγορη απόκριση και ευαισθησία 10 φορές υψηλότερη από ένα στρέψιο μετρητή καταπόνησης κατασκευασμένο από μια παραδοσιακή μεταλλική ταινία αντίστασης.
(2) Εφαρμογή σε μαγνητικό (ηλεκτρικό) μηχανικό μετατροπέα
Ο μαγνητικός (ηλεκτρικός) μηχανικός μετατροπέας βασισμένος στο γιγαντιαίο magnetostrictive υλικό έχει τα πλεονεκτήματα της μεγάλης μετατόπισης, της ισχυρής δύναμης, της γρήγορης απάντησης, της υψηλής αξιοπιστίας, της μικρής μετατόπισης, της χαμηλής οδηγώντας τάσης, κ.λπ., έτσι χρησιμοποιείται στην εξαιρετικά-ακρίβεια κατεργασία, τη μικροκινητήρα, τον έλεγχο δόνησης, κ.λπ. Και τα ρευστά μηχανήματα και άλλοι τομείς εφαρμοσμένης μηχανικής έχουν παρουσιάσει τις καλές προοπτικές εφαρμογής, και είναι ένας νέος τύπος ευφυούς στοιχείου κίνησης με τις μεγάλες δυνατότητες.
(3) Εφαρμογή στην εξαιρετικά ακρίβεια κατεργασία. Τα συστήματα τοποθέτησης υψηλής ακρίβειας με ακρίβεια νανομέτρων και άνω χρησιμοποιούν κυρίως στοιχεία ενεργοποιητή που βασίζονται σε πιεζοηλεκτρικά κεραμικά υλικά, τα οποία έχουν χαμηλή ισχύ εξόδου, και πρέπει να ληφθούν αποτελεσματικά μέτρα για την πρόληψη προβλημάτων βλάβης και βραχυκυκλώματος που προκαλούνται από τη δύναμη κρούσης και την υψηλή τάση οδήγησης. Η μετατόπιση εξόδου του γιγαντιαίου μαγνητοστρωτικού στοιχείου κίνησης είναι δεκάδες φορές αυτή του ηλεκτροστρωτικού ενεργοποιητή, και μπορεί να λειτουργήσει σε χαμηλή σύνθετη αντίσταση. Hiroshi Eda του Πανεπιστημίου Ibaraki στην Ιαπωνία και Kobayashi της Toshiba Corporation έχουν σχεδιάσει ένα γιγαντιαίο μαγνητοστρωτικό ενεργοποιητή με ακρίβεια τοποθέτησης των νανόμετρα και με επιτυχία την εφαρμοσμένη στη συσκευή μικρο-τροφοδοσίας ενός μεγάλου οπτικού τόρνου διαμαντιών.
(4) Εφαρμογή σε μικροκινητήρες. Τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τα συστατικά κίνησης μικροκινητήρα περιλαμβάνουν κυρίως τα ηλεκτρο-ρεολογικά υλικά, τα κράματα μνήμης μορφής, τα πιεζοηλεκτρικά κεραμικά, και τα γιγαντιαία μαγνητοστρωτικά υλικά. Μεταξύ αυτών, αυτά που βασίζονται σε γιγαντιαία μαγνητοσκοπικά υλικά
Η απόδοση του μικροκινητήρα είναι ανώτερη και η προοπτική εφαρμογής είναι πολύ μεγάλη. Το Cheedrat Recher ανέπτυξε και δοκίμασε για πρώτη φορά μια γιγαντιαία μηχανή μαγνητοσκοπικής τριβής. Ο στάτης του κινητήρα αποτελείται από ένα δαχτυλίδι και δύο γιγαντιαίους μαγνητοστρωτικούς γραμμικούς ενεργοποιητές. Παράγει δύο τρόπους δόνησης: μετάφραση και λυγισμό, και χρησιμοποιεί μια μετατόπιση φάσης 90°. Σύζευξη για την παραγωγή ελλειπτικών δονήσεων, χρησιμοποιώντας αυτή την ελλειπτική δόνηση και χρησιμοποιώντας τριβή για τη μετάδοση κίνησης στους δύο στροφείς. Γερμανία L. Kiesew et ter χρησιμοποιημένος Terfenol
D ράβδος ανέπτυξε με επιτυχία μια μηχανή inchworm. Όταν το πηνίο ενεργοποιείται και η θέση του αλλάζει, οι γιγαντιαίες μαγνητοσκοπικές ράβδοι επεκτείνονται εναλλάξ και συστέλλονται, με αποτέλεσμα να σέρνονται προς τα εμπρός σαν σκουλήκι. Οι Ηνωμένες Πολιτείες J M V Ranish και άλλοι ανέπτυξαν ένα περιστροφικό κινητήρα αναβάθμισης χρησιμοποιώντας γιγαντιαία μαγνητοσκοπικά υλικά και την αρχή της περισταλτικής.
(5) Εφαρμογή στον τομέα του ελέγχου κραδασμών. Ο ενεργός μηχανισμός μείωσης κραδασμών και μείωσης θορύβου χρησιμοποιεί αισθητήρες για την ανίχνευση του σήματος μετατόπισης κραδασμών του αντικειμένου μείωσης κραδασμών και παράγει ένα αντίστοιχο σήμα ελέγχου στον ενεργοποιητή μετά την επεξεργασία από τον ελεγκτή. Ο ενεργοποιητής παράγει ίσες και αντίθετες μετατοπίσεις για την εξουδετέρωση της δόνησης. Χρησιμοποιώντας γιγαντιαίο μαγνητοοσκοπικό ενεργοποιητή ως ενεργοποιητή
Το ενεργό σύστημα μείωσης κραδασμών και θορύβου της δομής έχει τα χαρακτηριστικά των καλών χαρακτηριστικών χαμηλής συχνότητας, η μέγιστη εξασθένιση δόνησης μπορεί να φθάσει το 70%, και το εύρος συχνοτήτων είναι 0-5kHz. Ο σύντροφος K. της Ιαπωνίας χρησιμοποίησε το Terfenol-D για να σχεδιάσει μια ημι-ενεργή συσκευή ελέγχου κραδασμών τύπου βραχίονα τριών συνδέσμων, η οποία μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς που προκαλούνται από σεισμούς και ισχυρούς ανέμους. Η συσκευή μπορεί να παραγάγει τη ελεγχόμενη ροπή τριβής και τριβής σε τρεις ευθείες ή περιστρεφόμενες κατευθύνσεις. Οι Ηνωμένες Πολιτείες MA nja nappa, κ.λπ.
Εφαρμόζεται στον ενεργό έλεγχο των κραδασμών και η αρχή λειτουργίας του αναλύεται θεωρητικά και πειραματικά. Για πρώτη φορά, δίνεται το βασικό μαθηματικό μοντέλο του γιγαντιαίου μαγνητοστρωτικού ενεργοποιητή λαμβάνοντας υπόψη τη θερμική επίδραση.
(6) Εφαρμογή σε μηχανήματα υγρών. Επί του παρόντος, οι γιγαντιαίοι μαγνητοστρωτικοί ηλεκτρικοί (μαγνητικοί)-μηχανικοί ενεργειακοί μετατροπείς χρησιμοποιούνται ευρέως στις διάφορες βαλβίδες, τα συστήματα εγχύσεων καυσίμων, και τις αντλίες μικροϋπολογιστών. Μια σουηδική εταιρεία χρησιμοποίησε το Terfenol-D για να οδηγήσει βαλβίδες έγχυσης καυσίμου και υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Ιαπωνία έκανε μια μικροσκοπική αντλία διαφράγματος με Terfenol-D? Η ABB στη Σουηδία σχεδίασε ως στοιχείο οδήγησης μια αντλία υγρών με terfenol-D.
