智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用摘要：磁致伸缩位移传感器是利用磁致伸缩原理，进行位移测量的新型位移传感器。由江苏省无锡交通学校研制的智能式磁致伸缩位移传感器是将普通的磁致伸缩位移传感器经改造后，与单片机连接成一体。性能达到国内先水平。介绍了该产品的原理，性能，以及在船舶工业中的应用前景。关键词：磁致伸缩位移传感器；船舶；应用前景引言随着船舶自动化程度的日益提高，微机监控系统在船舶上得到日益广泛的运用。船舶微机自控系统的运用，要求广泛地运用各种传感器，并且要求传感器与计算机的连接方便，数据传输速度快、精度高。由江苏省无锡交通学校研制，并通过江苏省交通厅课题验收的智能式磁致伸缩位移传感器，直线位移传感器，正是满足了上述要求的新型传感器。在这里，作者与各位同行探讨一下智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景。1磁致伸缩原理磁致伸缩原理是由科学家JamesPrescottJoule于1842年发现的。JamesPrescottJoule发现，当铁磁体受到外磁场作用而磁化时，其磁畴结构将发生变化，晶体的原子间距随之改变，致使铁磁体的体积、形状发生变化，特别是铁磁体物质在磁场方向上的长度发生变化。这种磁效应就称之为磁致伸缩。2磁致伸缩技术的应用1940年，磁致伸缩技术首成功地应用在潜艇声纳探测距离系统上。1960年美国人JackTellerman首向美国***申请了磁致伸缩位移传感器的专利权。目前，一部分飞机油箱的油位检测就是采用的磁致伸缩位移传感器。我校研制的智能式磁致伸缩位移传咸器，就是采用磁致伸缩原理进行高精度、可超长行程测量的新型位移传感器。其位移测量范围为0～3000mm，是一种非接触式位移传感器，不存在磨擦和磨损。该传感器的“智能”主要体现在:由于传感器与单片机一体化设计，使其具有高精度、超低温漂、可随意互换、安装调试方便简单、调零调满只须轻按一下按钮，无需反复调试等特点;其内部线路采用了当今较***的数字电路，485并行输出接口，操作简单，互换性好，有效传递距离达1km以上。该传感器能直接与计算机、***控制系统交换数据。其综合指标目前较为先，是其它任何位移传感器都无法相比的，直线位移传感器应用，在许多领域都可充分发挥其用途。从国内外同类传感器的运用来看，由我校研制的智能式磁致伸缩位移传感器，非常适合工业自动化、汽轮发电机行业、液压缸体、飞机油箱油位等需要精测量物体位移，并须将测量数据输入中心控制计算机的场合。根据船舶自动控制技术运用的现状，以及智能式磁致伸缩位移传感器的技术特点，作者认为该传感器非常适用于船舶的各种液位测量，以及各种阀门的开启行程检测等。目前，船舶上常用的液位检测方法有浮力法、静压法、电极法、电阻法、电容法等。阀门的开启行程检测主要采用电阻式、差动式等传统位移传感器。但这些传感器均存在着测量精度低，稳定性、重复性等指标低，输出的电量是模拟量，输入计算机系统速度慢、难度大，数据传输衰减严重等缺陷。船舶上有许多地方需要运用液位传感器，例如普通船舶上的船用锅炉水位检测、燃油油位检测、舱底污水检测、以及特殊船舶如散装***运输船的液舱液位遥测与溢流控制、油船的油位检测与溢流控制等。船舶上阀门则更是不计其数。随着船舶自动化程度的提高，各种阀门的控制自动化要求也越来越高。与之相应，对检测设备精度的要求也越来越高。因此，智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景十分光明。3智能式磁致伸缩位移传感器的组成智能式磁致伸缩位移传感器由外壳、不锈钢测杆、波导线(磁致伸缩线)、可移动的磁铁环及计算机电子部件所组成，是磁致伸缩原理的一种应用，参见图1。它的工作原理，就是利用两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号，直线位移传感器价格，然后计算这个信号被探测所需要的时间，直线位移传感器生产厂家，从而换算出准确的位置。这两个磁场，一个来自于传感器外面的移动磁铁，另一个则由传感器内部脉冲发生器的电流脉冲，沿波导线传播，产生的磁场与活动磁环的固定磁场矢量相加，形成螺旋场，产生瞬时扭力，使波导线扭动而产生张力脉冲。由这个脉冲回应需要的时间周期乘以一个固定速度，便能准确地计算出外部移动磁铁的位移量。将外部移动磁铁作为该传感器的敏感元件，与实际检测体安装在一起，就是一个具有实用意义的位移传感器了。同时，由于该传感器的输出信号是一个对位置的输出量，而不是比例放大信号，所以不存在漂移。图1磁致伸缩位移传感器结构原理示意图该传感器的电路由敏感元件头、接收电路、参数校正输入电路、计算机处理电路、显示电路、测量参数输出电路等组成。其电路硬件结构框图如图2所示。图2电路硬件结构框图我校研制的智能式磁致伸缩位移传感器主要技术参数为:线性量程0～3000mm分辨率满量程×0.05%重复精度0.05级电源电压220V±10%输出485串行输出，可配0～10mA或4～20mA恒流工作条件要求(发送头部分)温度-20℃～120℃湿度≤95%振动lt;2.3g工作方式连续由于采用光电耦合器及计算机芯片和***RS-422/485国际串行数据传输标准电路设计代替了传统的模拟电路，并在传感器的结构和材质上作了一些改变，内置电子模块采取超小型电子元件贴面焊接，从而使新型磁致伸缩传感器工作更加稳定、可靠，传感器的数字传输距离大大加长，而且可以与PLC、计算机等直接通讯，无须配备变送器、A/D转换器，从而使智能磁致伸缩位移传感器组成的测控系统更加方便、稳定，成本也大大降低。电子部件与测量头分离一定的距离，可适应更多的应用场合。磁致伸缩位移传感器伸缩现象大家都知道物质有热胀冷缩。除了加热外，磁场和电场也会导致物体尺寸的伸长和缩短。铁磁性物质在外磁场的作用下，其尺寸伸长(或缩短)，去掉外磁场后，其又***原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。此现象的机理是：铁磁或亚铁磁材料在居里点以下发生自发磁化，形成磁畴。在每个磁畴内。晶格都沿磁化强度方向发生形变。当施加外磁场时，材料内部随即取向的磁畴发生旋转，是各磁畴的磁化方向趋于一致，物体对外显示的宏观效应即沿磁场方向伸长或缩短。磁致伸缩材料主要有三大类：即：磁致伸缩的金属与合金和铁氧体磁致伸缩材料。这两种称为传统磁致伸缩材料。它们并没有得到广泛的应用：后来人们发现了电致伸缩材料，其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm，它很快得到广泛的应用;第三大类是发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料，称为稀土超磁致伸缩材料。它是可提高一个***竞争力的材料，是21世纪战略功能材料。磁致伸缩位移传感器适用于高温、高压和强振荡等极其恶劣的工况，其对式输出很好地解决了断电归零问题，由于敏感元件都是非接触式、无磨损运行，平均无故障时间长达23年。来自业内***的创新性建议由于众多知名***的加入，团队在产品研发领域始终保持先地位。这些业界精英代表客户从事各种科研和行业活动，从而更深入地了解客户所面临的挑战并能提出相应的创新解决方案。1系列一个高精度、快速、同步位置控制的智能传感器系列。适合要求高的机械自动化控制应用。输出模式包括：模拟的电压与电流、SSI同步串行数字、DeviceNet、CANbus、Profibus、Interbus和EtherCAT总线。更可提供位置和速度双输出，以及多重位置同步测量。2系列可编程和内置诊断功能的传感器系列。适合一般的机械自动化应用，输出模式有：模拟的电压与电流、数字的Start/Stop和PWM脉冲。3-系列3-系列传感器，为用户提供了非常实用的对值位移反馈信号，性价比极高。标准输出方式有：模拟的电压与电流以及数字的Start/Stop脉冲等。3-系列还能提供多元化的安装方式，***适合机床行业使用。4系列位移传感器提供快速的测量，强的重复精度和长期稳定的性能，非常适合行走机械中的电液动力系统应用。不只应用在工业车辆上，同时也被大量的应用于农林业机械设备，如翻土机和收割机等。在中国传感器交易网中有一些关于磁致伸缩位移传感器的知识，大家可以进行搜索了解，为了让大家对磁致伸缩位移传感器有一个更加深入的了解，中国传感器交易网的***来给大家介绍一下磁致伸缩位移传感器的应用领域。磁致伸缩位移（液位）传感器，通过内部非接触式的测控技术精地检测活动磁环的对位置来测量被检测产品的实际位移值的；该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。磁致伸缩位移传感器可广泛应用于石油、化工、水利、制药、食品、饮料等行业的各种液罐的液位计量和控制，航天加油系统、汽车加油系统、柴油加油系统及各种液压罐、水文监测、水处理等。磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程对位置测量的位移传感器。它采用内部非接触的测量方式，由于测量用的活动磁环和传感器自身并无直接接触，不至于被摩擦、磨损，因而其使用寿命长、环境适应能力强，可靠性高，安全性好，便于系统自动化工作，即使在恶劣的工业环境下(如容易受油溃、尘埃或其他的污染场合)，也能正常工作。磁致伸缩位移传感器能承受高温、高压和强振动，现已被广泛应用于机械位移的测量、控制中。它的行程可达3米或更长，标称精度为0.05%F·S，行程1米以上传感器精度可达0.02%F，S，重复性可达0.002%F·S，因此它在石油化工，航空航天、电力、水利等行业得到广泛的应用。随着国内风力发电机组的制造水平的不断提高，液压变桨系统凭借其在性能、环境适应能力、维护成本等方面的优势，必将得以广泛应用。机械盘式刹车锁紧销方面，磁致伸缩线性位移传感器的应用显著提高了锁紧销动作的可靠性，进而提高了整机运行的安全性。通过位移传感器来进行监测锁紧销的动作是否可靠到位，所以在大多数的机械盘式刹车系统上的锁紧销都需要安装位置传感器。以上就是磁致伸缩位移传感器的应用领域的大致介绍，比较宽泛，大家可以结合具体的应用来总结。--gt;在中国传感器交易网中有一些关于磁致伸缩位移传感器的知识，大家可以进行搜索了解，为了让大家对磁致伸缩位移传感器有一个更加深入的了解，中国传感器交易网的***来给大家介绍一下磁致伸缩位移传感器的应用领域。磁致伸缩位移（液位）传感器，通过内部非接触式的测控技术精地检测活动磁环的对位置来测量被检测产品的实际位移值的；该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。磁致伸缩位移传感器可广泛应用于石油、化工、水利、制药、食品、饮料等行业的各种液罐的液位计量和控制，航天加油系统、汽车加油系统、柴油加油系统及各种液压罐、水文监测、水处理等。磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程对位置测量的位移传感器。它采用内部非接触的测量方式，由于测量用的活动磁环和传感器自身并无直接接触，不至于被摩擦、磨损，因而其使用寿命长、环境适应能力强，可靠性高，安全性好，便于系统自动化工作，即使在恶劣的工业环境下(如容易受油溃、尘埃或其他的污染场合)，也能正常工作。磁致伸缩位移传感器能承受高温、高压和强振动，现已被广泛应用于机械位移的测量、控制中。它的行程可达3米或更长，标称精度为0.05%F·S，行程1米以上传感器精度可达0.02%F，S，重复性可达0.002%F·S，因此它在石油化工，航空航天、电力、水利等行业得到广泛的应用。随着国内风力发电机组的制造水平的不断提高，液压变桨系统凭借其在性能、环境适应能力、维护成本等方面的优势，必将得以广泛应用。机械盘式刹车锁紧销方面，磁致伸缩线性位移传感器的应用显著提高了锁紧销动作的可靠性，进而提高了整机运行的安全性。通过位移传感器来进行监测锁紧销的动作是否可靠到位，所以在大多数的机械盘式刹车系统上的锁紧销都需要安装位置传感器。以上就是磁致伸缩位移传感器的应用领域的大致介绍，比较宽泛，大家可以结合具体的应用来总结。直线位移传感器生产厂家|直线位移传感器|得鑫光电(查看)由西安得鑫光电科技有限公司提供。西安得鑫光电科技有限公司（）是***从事“无刷伺服纠偏,CCD纠偏,非接触磁膜传感器,直线位移传感器”的企业，公司秉承“诚信经营，用心服务”的理念，为您提供优质的产品和服务。欢迎来电咨询！联系人：刘学灵。)