Aplikace ultrazvuku v oblasti mikro-control
V posledních letech bylo v zahraničí vyvinuto téměř tisíc druhů aplikačních zařízení a bylo schváleno více než 100 amerických patentů.
(1) Aplikace v detekčním poli
Výzkum a použití magnetostrikční pozitivní nebo inverzní účinek obřích magnetostrikčních materiálů, aby se různé komponenty, které detekují magnetické pole, napětí, posunutí, točivý moment, tlak a proud. Podle principu, že vzácné zeminy obří magnetostrikční materiály produkují napětí v magnetickém poli, mohou být kombinovány s laserovými diodami nebo PZT materiály, aby se různé magnetometry. V roce 1991, RChung z University of Iowa vyvinul obří magnetostriction. Prototyp laserového diodového magnetometru. Americké námořnictvo vyvinulo magnetostrikční tenzometr s použitím obřích magnetostrikčních materiálů, což je srovnatelné s tradičními polovodičovými tenzometry.
Má větší dynamický rozsah, vyšší citlivost a přesnost a jeho teplotní závislost je malá, měřitelné frekvenční pásmo je širší a měřitelný kmen je menší. Japonská společnost Toshiba MSahashi a další vynalezli snímač kontaktního točivého momentu z magnetostrikčního filmu, který má velký dynamický rozsah, rychlou odezvu a citlivost 10krát vyšší než torzní tenrz vyrobené z tradičního kovového odporu filmu.
(2) Aplikace v magnetickém (elektrickém)mechanickém převodníku
Magnetický (elektrický) mechanický snímač na bázi obřího magnetostrikčního materiálu má výhody velkého posunutí, silné síly, rychlé odezvy, vysoké spolehlivosti, malého driftu, nízkého hnacího napětí atd., Takže se používá při ultrapřesném obrábění, mikromotoru, kontrole vibrací atd. A fluidní stroje a další inženýrské obory ukázaly dobré vyhlídky na uplatnění a jedná se o nový typ inteligentní součásti pohonu s velkým potenciálem.
(3) Aplikace při ultrapřesného obrábění. Ultrapřesné polohovací systémy s přesností nanometrů a výše většinou používají aktuátorové prvky založené na piezoelektrických keramických materiálech, které mají nízký výstupní výkon, a musí být přijata účinná opatření, aby se zabránilo poruchám a problémům zkratu způsobeným rázovou silou a vysokým hnacím napětím. Výstupní posun obřího magnetostrikčního hnacího prvku je desítkykrát vyšší než u elektrostrictive pohonu a může pracovat při nízké impedanci. Hiroshi Eda z Univerzity Ibaraki v Japonsku a Kobayashi z Toshiba Corporation navrhli obří magnetostrikční pohon s přesností polohování nanometrů a úspěšně jej aplikovali na mikro-napájecí zařízení velkého optického diamantového soustruha.
(4) Aplikace v mikromotorech. Materiály, které mohou být použity pro součásti s mikromotorovým pohonem, zahrnují především elektrorektorologické materiály, slitiny tvarové paměti, piezoelektrickou keramiku a obří magnetostrikční materiály. Mezi nimi, ty založené na obřích magnetostrikčních materiálů
Výkon mikromotoru je vynikající a perspektiva aplikace je velmi široká. Cedrat Recher che poprvé vyvinul a otestoval obří magnetostrikční třecí motor. Stator motoru se skládá z kroužku a dvou obřích magnetostrikčních lineárních pohonů. Vytváří dva vibrační režimy: překlad a vzpěr a používá fázový posun o 90°. Spojka pro generování eliptických vibrací, pomocí této eliptické vibrace a pomocí tření přenášet pohyb na dva rotory. Německo L. Kiesew et ter používá Terfenol
D tyč úspěšně vyvinula inchworm motor. Když je cívka pod napětím a její poloha se mění, obří magnetostrikční tyče se střídavě rozšiřují a smršťují, čímž se plazí dopředu jako červ. Spojené státy J M V Ranish a další vyvinuly rotační krokový motor s použitím obřích magnetostrikčních materiálů a principu peristaltiky.
(5) Aplikace v oblasti kontroly vibrací. Aktivní mechanismus redukce vibrací a redukce šumu používá senzory pro detekci signálu vibračního posunu objektu redukce a výstup odpovídajícího řídicího systému řídicíjednotky do pohonu. Pohon vytváří stejné a opačné posuny proti vibracím. Použití obřího magnetostrikčního pohonu jako pohonu
Aktivní systém vibrací a redukce šumu konstrukce má vlastnosti dobrých nízkofrekvenčních charakteristik, maximální útlum vibrací může dosáhnout 70% a frekvenční rozsah je 0-5kHz. Japonský Oh mate K. použil Terfenol-D k návrhu tří-link rameno typu semi-aktivní vibrační zařízení, které může snížit vibrace způsobené zemětřesením a silným větrem. Zařízení může generovat řiditelné tření a třecí moment ve třech přímých nebo rotujících směrech. Spojené státy MA nja nappa, atd.
Aplikuje se na aktivní řízení vibrací a její pracovní princip je analyzován teoreticky a experimentálně. Poprvé je uveden základní matematický model obřího magnetostrikčního pohonu s ohledem na tepelný efekt.
(6) Aplikace v fluidním strojním zařízení. V současné době jsou obří magnetostrikční elektrické (magnetické) mechanické energetické konvertory široce používány v různých ventilech, systémech vstřikování paliva a mikročerpadel. Švédská společnost používala Terfenol-D k pohonu vstřikovacích ventilů paliva a požádala o patent. Japonsko vyrobilo miniaturní membránové čerpadlo s Terfenol-D; Společnost ABB ve Švédsku navrhla jako hnací prvek kapalné čerpadlo s terfenol-D.
