Primjena ultrazvuka u polju mikro kontrole

Primjena ultrazvuka u oblasti mikro-kontrole

Posljednjih godina u inostranstvu je razvijeno skoro hiljadu vrsta uređaja za primjenu, a odobreno je više od 100 sad-ovih patenata.

(1) Primjena u polju detekcije

Istražite i koristite magnetostriktivno pozitivno ili inverzno dejstvo divovskih magnetostranih materijala kako bi se napravile različite komponente koje detektuju magnetsko polje, naprezanja, pomaka, momenta, pritiska i struje. Prema principu da rijetki zemaljski divovski magnetostrani materijali proizvode naprezavanje u magnetnom polju, oni se mogu kombinirati sa laserskim diodama ili PZT materijalima kako bi se napravili razni magnetometari. 1991, RChung sa Univerziteta u Iowi razvio je džinovsku magnetostrikciju. Prototip magnetometra laserske diode. Američka mornarica je razvila magnetostraktivni pretinac pomoću divovskih magnetostraktivnih materijala, što je usporedivo sa tradicionalnim poluvodičima.

Ima veći dinamički raspon, veću osjetljivost i preciznost, a njegova temperaturna ovisnost je mala, izmjerljivi frekventni opseg je šire, a mjereni naprez je manji. Japanska kompanija Toshiba MSahashi i drugi izumili su senzor kontaktnog momenta napravljen od magnetostriktivnog filma, koji ima veliki dinamički domet, brz odgovor, i osjetljivost 10 puta veću od torzionog naprezanja napravljenog od tradicionalnog filma otpora na metal.

(2) Primjena u magnetskom (električnom)-mehaničkom pretvodniku

Magnetska (električna)  mehanička sodukcija zasnovana na ogromnom magnetostriktivnom materijalu ima prednosti velikog pomaka, jake sile, brzog odziva, visoke pouzdanosti, malog drifta, niskog napona vožnje itd., tako da se koristi u ultra preciznoj mašinskoj obradi, mikromotoku, kontroli vibracija itd. I fluid mašinerije i druga inženjerska polja su pokazala dobre izglede za primjenu, i to je nova vrsta inteligentne komponente pogona sa velikim potencijalom.

(3) Primjena u ultra preciznoj mašinerini. Ultra precizan pozicioni sistemi sa preciznošću nanometara i iznad svega koriste aktuatorske elemente na osnovu piezoelektričnih keramičkih materijala, koji imaju nisku izlaznu snagu, a moraju se poduzeti učinkovite mjere za sprječavanje sloma i problema kratkog spoja uzrokovanih udarnom silom i visokim naponom vožnje. Izlazni pomak ogromnog magnetostriktivnog pogonskog elementa je desetine puta veći od elektrostriktivnog aktuatora, i može djelovati pri niskoj impedansi. Hiroshi Eda sa Univerziteta Ibaraki u Japanu i Kobayashi iz Korporacije Toshiba dizajnirali su džinovski magnetostruktivni aktuator sa preciznošcu pozicioniranje nanometara i uspješno ga primijenili na mikrohranilni uređaj velikog optičkog dijamantnog toka.

(4) Primjena u mikro motorima. Materijali koji se mogu koristiti za komponente mikromotornog pogona uglavnom uključuju elektro-reološke materijale, lelije memorije oblika, piezoelektričnu keramiku i divovske magnetostriktivne materijale. Među njima, oni zasnovani na ogromnim magnetostriktivnim materijalima

Performanse mikro motora su superiorne i izgledi za primjenu su veoma široki. Cedrat Recher che je razvio i testirao džinovski magnetostriktivni motor trenja po prvi put. Stator motora je sačinjavan od prstena i dva ogromna magnetostrična linearna aktuatora. Proizvodi dva načina vibracija: prijevod i kopčanje, te koristi 90° fazni pomak. Spojka za generiranje eliptičkih vibracija, korištenjem ove eliptične vibracije i korištenjem trenja za prijenos kretanja na dva rotora. Njemačka L. Kiesew et ter koristi Terfenol

D štap je uspješno razvio inchworm motor. Kada se namotaj napaja i njegov položaj promijeni, džinovske magnetostriktivne šipke se naizmjenicno šire i ugovore, i tako puze naprijed kao crv. Sjedinjene Američke Države J M V Ranish i drugi razvili su rotacijski korak motor koristeći divovske magnetostriktivne materijale i princip peristalze.

(5) Primjena u oblasti kontrole vibracija. Aktivni mehanizam za redukciju vibracija i smanjenje buke koristi senzore za otkrivanje signala za pomeštanje vibracija objekta za redukciju vibracija, i izrađuje odgovarajući kontrolni signal aktuatoru nakon obrade od strane kontrolora. Aktuator proizvodi jednake i suprotne pomake da bi se suprotstavio vibracijama. Koristeći ogromni magnetostriktivni aktuator kao aktuator

Aktivni sistem vibracija i smanjenja buke strukture ima karakteristike dobrih karakteristika niske frekvencije, maksimalno atenuacija vibracija može dostići 70%, a frekvencijski raspon je 0-5kHz. Japanski Oh mate K. koristio je Terfenol-D za dizajniranje poluaktivnog uređaja za kontrolu vibracija tipa tri veze, koji može smanjiti vibracije uzrokovane potresima i jakim vjetrovima. Uređaj može da generiše kontrolisano trenje i moment trenja u tri prava ili rotirajuća pravca. Sjedinjene Države MA nja nappa itd. će divovski magnetostriktivni aktuator

Primjenjuje se na aktivnu kontrolu vibracija, a njegov radni princip analizira se teoretski i eksperimentalno. Prvi put se daje osnovni matematički model gigantskog magnetostraktivnog aktuatora s obzirom na toplotni efekat.

(6) Primjena u strojevima za tekućinu. Trenutno, ogromni magnetostriktivni električni (magnetno)-mehanički pretvarači energije se naširoko koriste u raznim ventilima, sistemima za ubrizgavanje goriva i mikro pumpama. Švedska kompanija je koristila Terfenol-D za pogon ventila za ubrizgavanje goriva i prijavila se za patent. Japan je napravio minijaturnu pumpu za dijafragmu sa Terfenol-D; ABB je u Švedskoj dizajnirao fluidnu pumpu sa Terfenol-D kao voznim elementom.