專利名稱：一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于材料性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，特別是利用超聲測量磁致伸縮材料室溫到高溫下的彈性模量。
背景技術(shù)：
眾所周知，一般的純金屬或無相變的合金，隨著溫度的升高，體積膨脹，彈性模量降低。但磁致伸縮材料，由于磁致伸縮效應(yīng)，彈性模量會出現(xiàn)反常溫度特性。因此，磁致伸縮材料可應(yīng)用為恒彈性合金、低膨脹合金等精密合金，所以，精確測量磁致伸縮材料在不同溫度下的彈性模量對于該材料作為精密合金的應(yīng)用是非常重要的。 測量材料彈性模量的方法主要有三類一類是靜態(tài)測量法，即應(yīng)力應(yīng)變法。該方法的測量精度低，其載荷大小、加速度等都會影響測試結(jié)果，由于受弛豫過程等的影響，不能真實地反映材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，也不能測量材料在不同溫度下的彈性模量，對脆性材料無法進(jìn)行測量。一類是動態(tài)測量法，它是在試件承受交變應(yīng)力產(chǎn)生很小應(yīng)變的條件下，利用試樣的固有頻率與幾何尺寸、密度、彈性模量之間的對應(yīng)關(guān)系間接測量彈性模量。根據(jù)振動激勵方式不同，動態(tài)測量法又可分為共振法和振動法，該類方法測量速度快，測量精度高。但是，由于需要通過振動激勵裝置產(chǎn)生試件的振動，再利用加速度傳感器獲得振動信號，然后經(jīng)過信號調(diào)理器、信號采集系統(tǒng)，最終由計算機對信號進(jìn)行分析處理，從而獲得試件的固有頻率。因而專業(yè)測量系統(tǒng)往往存在裝置復(fù)雜、價格昂貴、攜帶不便及調(diào)試維護(hù)困難等缺點。國內(nèi)目前生產(chǎn)的共振法測量彈性模量的設(shè)備存在共振頻率尋找困難、對操作人員主觀判斷依賴程度高、測量精度低等缺點，高溫下的彈性模量更是難以測量。而國外的動態(tài)法測量彈性模量設(shè)備，雖然可以測得高溫下的彈性模量，但是價格昂貴。因此目前該種測量測量方法在國內(nèi)還不能很好地滿足彈性模量測量需求。另一類是超聲脈沖回波法。通過換能元件、耦合桿一體式的磁致伸縮超聲傳感器激發(fā)的縱波或扭轉(zhuǎn)波脈沖經(jīng)耦合界面在試樣中傳播，測量由同一傳感器接收的試樣前后端面的反射脈沖之間的時間間隔和試樣長度，計算得到聲速，進(jìn)而得到被測材料的彈性模量。該種方法由于聲導(dǎo)桿和待測試樣之間存在一個耦合界面，導(dǎo)致該種測量彈性模量方法存在較大的聲時誤差。超聲法測量彈性模量，就是根據(jù)彈性波在固體中的傳播理論，不同模式的聲波在固體中的傳播速度與材料的相應(yīng)彈性模量和密度相關(guān)。通過測量縱波在固體中的傳播速度就可根據(jù)公式計算得到楊氏模量，通過測量扭轉(zhuǎn)波在固體中的傳播速度就可根據(jù)公式計算得到剪切模量。由馬大猷、沈豪所著的《聲學(xué)手冊》可知，在梁、棒中的縱波速度為五/P，扭轉(zhuǎn)波
速度為^/G7p (圓梁)。E為楊氏模量(N/m2)，P為材料密度(kg/m3)，G為切變彈性模量(N/m2) o[0010]磁致伸 縮材料，由于其獨特的磁致伸縮效應(yīng)，可以根據(jù)其自身在變化磁場下的外形變化，產(chǎn)生不同振動類型的超聲波，從而根據(jù)其傳播該超聲波的速度，得到相應(yīng)的彈性模量。 超聲法測量磁致伸縮材料彈性模量，利用了磁致伸縮材料本身具有的在磁場下會發(fā)生磁致伸縮的獨特性能，設(shè)備成本低，精確度高，加熱管的加入還使設(shè)備可以測量高溫下的彈性模量。通過脈沖計數(shù)測量兩個波之間的時間間隔，大大提高了測量精確度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，解決磁致伸縮材料高溫彈性模量測量難，測量成本高的問題。本實用新型的技術(shù)方案是一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，該裝置包括第一串聯(lián)線圈、第二串聯(lián)線圈、檢測線圈、空心管、控制臺、檢測單片機、待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器、串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器、串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器、信號拾取器、放大器電源、通訊接口和主控單片機；其中，所述第一串聯(lián)線圈、第二串聯(lián)線圈和檢測線圈依次纏繞在所述加熱管空心管的外壁上，所述第一串聯(lián)線圈的與第二串聯(lián)線圈串聯(lián)，通過所述控制臺與所述串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器并聯(lián)，所述串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器與所述采集單片機連接；所述檢測線圈通過控制臺與信號拾取器連接，所述信號拾取器通過放大器與采集單片機連接，待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器與采集單片機連接，所述采集單片機通過通訊接口與主控單片機連接。進(jìn)一步，該裝置所述加熱部分包括加熱管、保溫隔熱裝置、電加熱裝置、溫控儀表、石英砂和溫度傳感器；所述加熱管設(shè)置在所述第一串聯(lián)線圈的與第二串聯(lián)線圈之間的所述空心管外側(cè)，所述保溫隔熱裝置將所述加熱管與所述第一串聯(lián)線圈的與第二串聯(lián)線圈罩住，所述加熱管、隔熱裝置與所述空心管之間的空隙填充所述石英砂，所述加熱管通過所述控制與所述電加熱裝置連接；所述溫度傳感器置于所述空心管內(nèi)，所述溫度傳感器與所述電加熱裝置和所述溫控儀表連接，所述溫控儀表(10)通過所述通訊接口與所述主控單片機連接。上述超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置測量彈性模量的方法，具體包括以下步驟步驟I :將被測試試樣穿過空心管固定，兩端與待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器(連接；步驟2 :采集單片機通過串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器給第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈加載一個瞬間的電流脈沖，此時所述空心管內(nèi)的所述測試試樣會發(fā)生一個瞬間的軸向伸縮，產(chǎn)生兩個縱波，這兩個縱波沿所述測試試樣傳播到檢測線圈，檢測線圈感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢發(fā)出電信號，信號拾取器采集兩個電信號發(fā)送給放大器，放大器將信號放大后發(fā)送給采集單片機，所述采集單片機接收到信號后通過通訊接口發(fā)送給主控單片機，所述主控單片機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，根據(jù)縱波在圓截面桿中的傳播速度公式
-Je / p就可得到該試樣的楊氏模量;[0020]采集單片機通過串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器給所述第一串聯(lián)的線圈的與第二串聯(lián)線圈加載一個恒定的直流電流，此時所述空心管內(nèi)沿所述測試試樣軸向形成一個恒定的軸向場；所述采集單片機通過待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器給所述測試試樣加載一個電流脈沖，就 會產(chǎn)生一個沿所述測試試樣以光速傳播的環(huán)形場，當(dāng)該環(huán)形場遇到所述第一串聯(lián)線圈的與第二串聯(lián)線圈中心形成的軸向場時，由于威德曼效應(yīng)，所述空心管內(nèi)的所述測試試樣發(fā)生瞬間的扭轉(zhuǎn)變形，形成兩個扭轉(zhuǎn)波，沿所述測試試樣傳播到檢測線圈，由于逆磁致伸縮效應(yīng)，所述檢測線圈感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢，檢測到兩個信號峰，信號拾取器采集兩個電信號發(fā)送給所述放大器，所述放大器將信號放大后發(fā)送給所述采集單片機，采集單片機接收到信號后通過所述通訊接口發(fā)送給所述主控單片機，所述主控單片機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，即扭轉(zhuǎn)波在所述第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈之間的所述測試試樣上傳播的時間，再根據(jù)第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈之間的距離，計算得到扭轉(zhuǎn)波
在所述被測試試樣內(nèi)的傳播速度，根據(jù)扭轉(zhuǎn)波在圓截面桿中的傳播速度就得到所
述被測試試樣的剪切模量。該裝置測量不同溫度的彈性模量的方法具體包括以下步驟步驟I :將被測試試樣穿過空心管固定，兩端與待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器(16)連接；步驟2 :溫控儀表控制電加熱裝置啟動，所述電加熱裝置通過控制臺控制加熱管加熱，所述加熱管加熱石英砂使所述空心管均勻受熱，溫度采集傳感器采集所述空心管的溫度并通過發(fā)送給所述主控單片機；所述主控單片機根據(jù)采集溫度發(fā)送指令給采集單片機，采集單片機通過串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器給第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈加載一個瞬間的電流脈沖，此時所述空心管內(nèi)的所述測試試樣會發(fā)生一個瞬間的軸向伸縮，產(chǎn)生兩個縱波，這兩個縱波沿所述測試試樣傳播到檢測線圈，檢測線圈感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢發(fā)出電信號，信號拾取器采集到檢測線圈兩個電信號發(fā)送給放大器，放大器將信號放大后發(fā)送給采集單片機，所述采集單片機接收到信號后通過通訊接口發(fā)送給主控單片機，所述主控單片
機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，根據(jù)縱波在圓截面桿中的傳播速度公式^/五//7
就得到不同溫度下的該試樣的楊氏模量；采集單片機通過串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器給所述第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈加載一個恒定的直流電流，此時所述空心管內(nèi)沿所述測試試樣軸向形成一個恒定的軸向場；所述采集單片機通過待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器給所述測試試樣加載一個電流脈沖，就會產(chǎn)生一個沿所述測試試樣以光速傳播的環(huán)形場，當(dāng)該環(huán)形場遇到所述第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈中心形成的軸向場時，由于威德曼效應(yīng)，所述空心管內(nèi)的所述測試試樣發(fā)生瞬間的扭轉(zhuǎn)變形，形成兩個扭轉(zhuǎn)波，沿所述測試試樣傳播到檢測線圈，由于逆磁致伸縮效應(yīng)，所述檢測線圈感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢，檢測到兩個信號峰，信號拾取器采集兩個電信號發(fā)送給所述放大器，所述放大器將信號放大后發(fā)送給所述采集單片機，采集單片機接收到信號后通過所述通訊接口發(fā)送給所述主控單片機，所述主控單片機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，即扭轉(zhuǎn)波在所述第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈之間的所述測試試樣上傳播的時間，再根據(jù)第一串聯(lián)線圈與第二串聯(lián)線圈之間的距離，計算得到扭轉(zhuǎn)波在所述
被測試試樣內(nèi)的傳播速度，根據(jù)扭轉(zhuǎn)波在圓截面桿中的傳播速度/ p就得到所述被測試試樣不同溫度的剪切模量。本實用新型的有意效果是由于采用上述技術(shù)方案，由于其獨特的磁致伸縮效應(yīng)，可以根據(jù)其在變化磁場下的外形變化，產(chǎn)生不同振動類型的超聲波，從而根據(jù)其傳播該超聲波的速度，得到其彈性模量。磁致伸縮材料，由于其磁致伸縮效應(yīng)，彈性模量會出現(xiàn)反常溫度特性。因此，磁致伸縮材料廣泛應(yīng)用在恒彈性合金、低膨脹合金等精密合金領(lǐng)域，所以，精確測量磁致伸縮材料在不同溫度下的彈性模量對于該材料作為精密合金的應(yīng)用是非常重要的。本實用新型超聲測量磁致伸縮材料彈性模量設(shè)備成本低，精確度高，并可測量高溫下磁致伸縮材料的彈性模量

圖I為本實用新型超聲測量磁致伸縮材料彈性模量裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實用新型超聲測量磁致伸縮材料彈性模量加熱保溫管橫截面示意圖。圖中I-第一串聯(lián)線圈、2-第二串聯(lián)線圈，3-加熱管，4-保溫隔熱裝置，5-檢測線圈，6-空心管，7-待測磁致伸縮材料，8-控制臺，9-電加熱裝置、10-溫控儀表11-石英砂，12-通訊接口、13-溫度傳感器，14-主控單片機，15-采集單片機，16-待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器，17-串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器，18-串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器，19-信號拾取器,20-放大器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步的闡明。如圖1-2所示，本實用新型一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，該裝置包括第一串聯(lián)線圈I、第二串聯(lián)線圈2、加熱管3、保溫隔熱裝置4、檢測線圈5、空心管6、待測磁致伸縮材料7、控制臺8、電加熱裝置9、溫控儀表10、石英砂11、通訊接口 12、溫度傳感器13、主控單片機14、采集單片機15、待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器16、串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器17、串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器18、信號拾取19器和放大器20其中，第一串聯(lián)線圈I、第二串聯(lián)線圈2和檢測線圈5依次纏繞在空心管6的上，第一串聯(lián)線圈I與所述第二串聯(lián)線圈2串聯(lián)，通過控制臺與串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器17和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器18并聯(lián)，串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器17和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器18與采集單片機18連接；檢測線圈5通過控制臺8與信號拾取器19連接，信號拾取器19通過放大器20與采集單片機15連接，待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器16與采集單片機15連接，采集單片機15通過所述通訊接口 12與所述主控單片機14連接，加熱管3設(shè)置在第一串聯(lián)線圈I與第二串聯(lián)線圈2之間的空心管6外側(cè)，保溫隔熱裝置4將加熱管6與第一串聯(lián)線圈I的與第二串聯(lián)線圈2罩住，加熱管3、保溫隔熱裝置4與空心管6之間的空隙填充石英砂11，加熱管3通過控制臺8與電加熱裝置9連接；溫度傳感器13置于空心管6內(nèi)，溫度傳感器13與電加熱裝置9和溫控儀表10連接，溫控儀表10通過通訊接口 12與主控單片機14連接。實施例I 測量室溫下的彈性模量。[0035]參見圖I所示，一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量設(shè)備，由電流信號發(fā)生部分、加熱控制部分、速度采集部分、數(shù)據(jù)處理顯示部分組成。待測磁致伸縮材料選擇FeNi合金絲，橫截面直徑為0. 5mm,成分為Fe為50 55wt%, Ni 為 45 50wt%步驟I :將該FeNi合金絲穿過空心管6固定，兩端與待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器16 ；步驟2 :串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器18給第一串聯(lián)線圈I的與第二串聯(lián)線圈2加載一個瞬間的電流脈沖，此時空心管6內(nèi)的FeNi合金絲7會發(fā)生一個瞬間的軸向伸縮，產(chǎn)生兩個縱波，這兩個縱波沿其FeNi合金絲7傳播到檢測線圈5，檢測線圈5感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢發(fā)出電信號，信號拾取器19采集兩個電信號發(fā)送給放大器20，放大器20將信號放大后發(fā)送給采集單片機15，采集單片機15接收到信號后通過通訊接口 12發(fā)送給主控單片機，主控單片機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，根據(jù)縱波在圓截面桿中的傳播速度公式
/ p就可得到該試樣的楊氏模量;串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器23給第一串聯(lián)線圈I
與第二串聯(lián)線圈2加載一個恒定的直流電流，此時第空心管6內(nèi)沿FeNi合金絲7軸向形成一個恒定的軸向場；待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器22再給該FeNi合金絲7加載一個電流脈沖，就會產(chǎn)生一個沿該FeNi合金絲7以光速傳播的環(huán)形場，當(dāng)該環(huán)形場遇到第一串聯(lián)線圈I的與第二串聯(lián)線圈2中心形成的軸向場時，由于威德曼效應(yīng)，空心管6內(nèi)的FeNi合金絲7發(fā)生瞬間的扭轉(zhuǎn)變形，形成兩個扭轉(zhuǎn)波，沿該FeNi合金絲7傳播到檢測線圈5，由于逆磁致伸縮效應(yīng)，檢測線圈5感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢，檢測到兩個信號峰，信號拾取器19采集兩個電信號發(fā)送給放大器20，放大器20將信號放大后發(fā)送給采集單片機15，采集單片機15接收到信號后通過通訊接口 12發(fā)送給主控單片機，主控單片機計算得到兩個信號峰之間的時間間隔，即扭轉(zhuǎn)波在第一串聯(lián)線圈I與第二串聯(lián)線圈2之間的該FeNi合金絲7上傳播的時間，再根據(jù)第一串聯(lián)線圈I與第二串聯(lián)線圈2之間的距離，計算得到扭轉(zhuǎn)波在該
FeNi合金絲7內(nèi)的傳播速度，根據(jù)扭轉(zhuǎn)波在圓截面桿中的傳播速度/ p就得到該FeNi
合金絲7的剪切模量；實施例2測量不同溫度下的楊氏模量。參見圖I所示，一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量設(shè)備，由電流信號發(fā)生部分、加熱控制部分、速度采集部分、數(shù)據(jù)處理顯示部分組成。待測磁致伸縮材料選擇FeNi合金絲，橫截面直徑為0. 5mm,成分為Fe為50 55wt%, Ni 為 45 50wt%。將該FeNi合金絲穿過空心管6，安裝固定好。給第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2加載一個脈沖電流，此時第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2內(nèi)的FeNi合金絲7會發(fā)生一個瞬間的軸向伸縮，產(chǎn)生兩個縱波，這兩個縱波沿FeNi合金絲7傳播到檢測線圈5，由于逆磁致伸縮效應(yīng)，檢測線圈5感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢，檢測到兩個信號的峰，處理得到兩個信號峰之間的時間間隔，就是縱波在第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2之間的FeNi合金絲7上傳播的傳播時間，再根據(jù)第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2之間的間距，就得到縱波在該FeNi合金絲7內(nèi)的傳播速度，[0045]溫控儀表10控制電加熱裝置9，加熱管3通過控制臺8與電加熱裝置14連接，電加熱裝置10和用于采集空心管6內(nèi)溫度的溫度傳感器13分別與連接加熱管加熱石英砂11使空心管6均勻受熱，每升高10°C數(shù)據(jù)采集處理部分記錄一次此時的溫度、波速和時間。就
可得到不 同溫度下縱波在該FeNi合金絲7內(nèi)的傳播速度，根據(jù)▽五/ p就可得到不同溫度
下該FeNi合金絲7的楊氏模量。給第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2加載一個恒定的直流電流，此時兩個線圈第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2內(nèi)沿FeNi合金絲7軸向分別形成一個恒定的軸向場，采集單片機15通過待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器16給該FeNi合金絲7加載一個電流脈沖，產(chǎn)生一個沿該FeNi合金絲7以光速傳播的環(huán)形場，當(dāng)該環(huán)形場遇到第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2中心形成的軸向場時，由于威德曼效應(yīng)，第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2內(nèi)的FeNi合金絲7發(fā)生瞬間的扭轉(zhuǎn)變形，形成兩個扭轉(zhuǎn)波，沿該FeNi合金絲7傳播到檢測線圈5，由于逆磁致伸縮效應(yīng)，檢測線圈5感應(yīng)到兩個感應(yīng)電動勢信號，檢測到兩個信號峰，處理得到兩個信號峰之間的時間間隔，就是該扭轉(zhuǎn)波在第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2之間的該FeNi合金絲7上傳播的時間，再根據(jù)第一串聯(lián)線圈I和第二串聯(lián)線圈2之間的距離，計算得到扭轉(zhuǎn)波在該FeNi合金絲7內(nèi)的傳播速度。給加熱管加熱，每升高10°C數(shù)據(jù)采集處理部分記錄一次此時的溫度、波速和時間。就可得到不同溫度下扭轉(zhuǎn)波在該FeNi合金絲7內(nèi)的傳播速度，根據(jù)"G / p就可得到不同溫度下的剪切模量。盡管參照本實用新型的上述示例性實施例對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是應(yīng)該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性的勞動的等同替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，其特征在于，該裝置包括第一串聯(lián)線圈(I)、第二串聯(lián)線圈(2)、檢測線圈(5)、空心管(6)、控制臺(8)、采集單片機(15)、待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器(16)、串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器(17)、串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器(18)、信號拾取器(19)、放大器(20)、通訊接口(12)和主控單片機(14) 其中，所述第一串聯(lián)線圈(I)、第二串聯(lián)線圈(2)和檢測線圈(5)依次纏繞在所述空心管(6)的外壁上，所述第一串聯(lián)線圈(I)與所述第二串聯(lián)線圈(2)串聯(lián)，通過所述控制臺(8)與所述串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器(17)和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器(18)并聯(lián)，所述串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器(17)和串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器(18)與所述采集單片機(15)連接；所述檢測線圈(5 )通過所述控制臺(8 )與信號拾取器(19 )連接，所述信號拾取器(19 )通過放大器(20)與采集單片機(15)連接，所述待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器(16)與采集單片機(15)連接，所述采集單片機(15)通過所述通訊接口(12)與所述主控單片機(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，其特征在于，該裝置還包括加熱部分，所述加熱部分包括加熱管(3)、保溫隔熱裝置(4)、電加熱裝置(9)、溫控儀表(10)、石英砂(11)和溫度傳感器(13);所述加熱管(3)設(shè)置在所述第一串聯(lián)線圈(I)的與第二串聯(lián)線圈(2)之間的所述空心管(6)外側(cè)，所述保溫隔熱裝置(4)將所述加熱管(3)與所述第一串聯(lián)線圈(I)的與第二串聯(lián)線圈(2)罩住，所述加熱管(3)、隔熱裝置(4)與所述空心管(6)之間的空隙填充所述石英砂(11)，所述加熱管(3)通過所述控制臺(8)與所述電加熱裝置(9)連接；所述溫度傳感器(13)置于所述空心管(6)內(nèi)，所述溫度傳感器(13)與所述電加熱裝置(9)和所述溫控儀表(10)連接，所述溫控儀表(10)通過所述通訊接口(12)與所述主控單片機(14)連接。
專利摘要本實用新型一種超聲測量磁致伸縮材料彈性模量的裝置，該裝置包括第一串聯(lián)線圈、第二串聯(lián)線圈、檢測線圈、空心管、控制臺、檢測單片機、待測磁致伸縮材料加載脈沖驅(qū)動器、串聯(lián)線圈直流電流信號發(fā)生器、串聯(lián)線圈脈沖驅(qū)動器、信號拾取器、放大器電源、通訊接口和主控單片機。該方法根據(jù)磁致伸縮材料的磁致伸縮效應(yīng)，在變化磁場下的外形變化，產(chǎn)生不同振動類型的超聲波，從而根據(jù)其傳播該超聲波的速度，得到其彈性模量，而精確測量磁致伸縮材料在不同溫度下的彈性模量對于該材料作為精密合金的應(yīng)用是非常重要的。本實用新型超聲測量磁致伸縮材料彈性模量設(shè)備成本低，精確度高，并可測量高溫下磁致伸縮材料的彈性模量。
文檔編號G01N29/07GK202362277SQ20112049078
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者包小倩, 李明明, 李紀(jì)恒, 牟星, 高學(xué)緒 申請人:北京科技大學(xué)