形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法
【專利摘要】形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法,將形狀記憶合金線放在水或油的介質(zhì)中和控制電流輸出的大小和持續(xù)時(shí)間的波形流量。本發(fā)明通過利用水或油作為介質(zhì)提高了形狀記憶合金線的工作效率，采用控制電流輸出的大小和持續(xù)時(shí)間的波形流量的方法優(yōu)化控制形狀記憶合金線的工作；且延長了形狀記憶合金線的壽命，同時(shí)拓寬了形狀記憶合金線的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。
【專利說明】形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及形狀記憶合金線【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及形狀記憶合金線作為動力元件的 控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 形狀記憶合金線（SMA為其名ShapeMemoryAlloy簡稱）已經(jīng)有很廣泛的應(yīng)用，它 越來越引起各行業(yè)的重視，如醫(yī)療儀器、電子，汽車零部件，家居等行業(yè)。他的工作原理很簡 單：當(dāng)記憶合金線的兩端施加了的電壓，合金線被加熱而產(chǎn)生變形，它的長度就會收縮短總 長度的4%左右；當(dāng)電壓為零時(shí)，它的長度會回到原本的長度。它實(shí)際上可以作為一種新型 驅(qū)動原件來使用，由于它比傳統(tǒng)的驅(qū)動元件輕，體積小和價(jià)格便宜，所以它已經(jīng)有了不少創(chuàng) 新應(yīng)用，如繼電器，插銷，反光鏡驅(qū)動器等。
[0003] 當(dāng)形狀記憶合金線作為驅(qū)動元件使用時(shí)，存在一些不足的地方：1、在常溫空氣下 使用，它在加熱后冷卻回復(fù)的耗時(shí)間長，往往是加熱過程的數(shù)倍；特別是當(dāng)形狀記憶合金線 的直徑大的情況下冷卻恢復(fù)長度更加慢；2、在許多形狀記憶合金線的應(yīng)用中，需要根據(jù)應(yīng) 用對象控制其加熱溫度的大小，加熱時(shí)間長度，以及其工作的速度；3、形狀記憶合金線應(yīng)用 在多次往復(fù)運(yùn)動中，需要優(yōu)化和控制速度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服以上的缺點(diǎn)和不足提出一種形狀記憶合金線作為動力元 件的控制方法。
[0005] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] 形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法，將記憶合金線放在水或油的介質(zhì)中。
[0007] 優(yōu)先的，控制電流輸出的大小和持續(xù)時(shí)間的波形流量。
[0008] 優(yōu)先的，將所述形狀記憶合金線放在導(dǎo)電的水介質(zhì)中。
[0009] 優(yōu)先的，所述液態(tài)冷卻介質(zhì)為可導(dǎo)電的醫(yī)用生化水。
[0010] 本發(fā)明通過利用水或油作為介質(zhì)提高了形狀記憶合金線的工作效率，采用控制電 流輸出的大小和持續(xù)時(shí)間的波形流量的方法優(yōu)化控制形狀記憶合金線的工作；且延長了形 狀記憶合金線的壽命，同時(shí)拓寬了形狀記憶合金線的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明形狀記憶合金線在空氣介質(zhì)中的工作效率變化圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明形狀記憶合金線在水介質(zhì)的工作效率變化圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明形狀記憶合金線脈沖加熱變化圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 如圖1、圖2所示，在時(shí)間橫坐標(biāo)上，矩形圖為通電加熱的階段，矩形圖之間為冷卻 的階段；堅(jiān)坐標(biāo)為加熱量大小和形狀記憶合金線長度變化大小，矩形內(nèi)的曲線既是加熱后 形狀記憶合金線長度的變化，矩形外的曲線既是停止加熱后形狀記憶合金線冷卻恢復(fù)時(shí)的 長度變化。當(dāng)用水作為形狀記憶合金線的工作介質(zhì)時(shí)能達(dá)到每秒鐘10個(gè)周期頻率，而在空 氣介質(zhì)中只能達(dá)到每秒鐘3個(gè)周期頻率；工作效率明顯提高；而它在水介質(zhì)中不會發(fā)生過 熱失效，因?yàn)樵谒卸沤^了形狀記憶合金線溫度的急劇升高；侵泡在水介質(zhì)中雖然會減小 少許的形狀記憶合金線的收縮長度和減小少許輸出力的大小，但使得停止加熱后形狀記憶 合金線冷卻恢復(fù)的時(shí)間長度縮短了約75%，從而大大提高了其工作速度和效率。當(dāng)使用導(dǎo) 電的水作為工作介質(zhì)時(shí)，也不影響侵泡在其中的形狀記憶合金線通電加熱工作，例如在使 用可導(dǎo)電的醫(yī)用生化水為介質(zhì)時(shí)，形狀記憶合金線仍然工作良好。
[0017] 使用水或油作介質(zhì)還可以保護(hù)形狀記憶合金線不致過熱失效，延長形狀記憶合金 線的使用壽命。在空氣介質(zhì)中，形狀記憶合金線的加熱時(shí)間和幅度控制不當(dāng)，很容易使其發(fā) 生過熱失效，這種失效使原形狀記憶合金線不能再使用。
[0018] 如圖3所示：圖中堅(jiān)坐標(biāo)為電流輸出的大小，也是加熱量大小，圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間 坐標(biāo)，所以圖中矩形的h高度為對形狀記憶合金線輸出的加熱電流大小，橫坐標(biāo)上的d為一 個(gè)周期內(nèi)加熱時(shí)間長度，b為一個(gè)周期內(nèi)加熱后的冷卻時(shí)間長度，T為一個(gè)工作周期時(shí)間。
[0019] l)h值越高，對同一直徑的形狀記憶合金線加熱速度越快，工作速度就加快，工作 周期會縮短。
[0020] 2) d值可優(yōu)化形狀記憶合金線的加熱時(shí)長，使其正好達(dá)到所需的熱量即可，過長會 影響速度效率，過短影響形狀記憶合金線的力度和工作長度的功率輸出。
[0021] 3)b值影響形狀記憶合金線的恢復(fù)速度，從而影響工作周期和工作效率。
[0022] 綜上所述，在工作周期時(shí)間內(nèi)控制電流輸出的大小和持續(xù)時(shí)間的波形流量就可以 優(yōu)化和控制控制形態(tài)記憶合金線的速度。
[0023] 以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的 原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù) 人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法，其特征在于：將所述形狀記憶合金線放 在液態(tài)冷卻介質(zhì)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法，其特征在于：所 述液態(tài)冷卻介質(zhì)為水或油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法，其特征在于：所 述液態(tài)冷卻介質(zhì)為導(dǎo)電的水介質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的形狀記憶合金線作為動力元件的控制方法，其特征在于：所 述液態(tài)冷卻介質(zhì)為可導(dǎo)電的醫(yī)用生化水。
【文檔編號】F03G1/00GK104088762SQ201410348784
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】唐建柳 申請人:佛山市禾才科技服務(wù)有限公司, 唐易平