带预压力磁致伸缩性能测试台架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带预压力磁致伸缩性能测试台架，包括：基座、压力传感器装置、螺线管装置、弹簧阻尼器装置、顶杆装置；压力传感器装置、螺线管装置、弹簧阻尼器装置、顶杆装置安装在基座上，螺线管装置位于压力传感器装置右侧，弹簧阻尼器装置位于螺线管装置右侧，顶杆装置位于弹簧阻尼器装置右侧。本实用新型专利技术用于预压力条件下磁致伸缩系数测试时磁致伸缩棒的固定，能够避免施加预压力与激励磁场时被测的磁致伸缩棒出现方向性问题，保障试验结果的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
带预压力磁致伸缩性能测试台架


[0001]本技术属于磁致伸缩测试台架，具体涉及一种带预压力磁致伸缩性能测试台架。

技术介绍

[0002]磁致伸缩效应是指材料在外磁场作用下，材料内部的磁分子从原来杂乱无序的排列变成沿磁场方向重新排序，最终导致材料尺寸发生改变的现象。此现象于1842年由著名物理学家焦耳首先发现，接着Villari发现了磁致伸缩的逆效应。通过磁致伸缩效应及其逆效应实现了磁能与机械能的相互转换。此后，由美国海军水面武器中心专利技术的被称为Terfenol
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D的稀土超磁致伸缩材料开辟了磁致伸缩材料的新时代。人类利用超磁致伸缩材料磁致伸缩效应，研制出了水下声呐、制动器、控制器、换能器等一系列新产品；利用其逆效应，研制出力学传感器，液位仪等一系列新型传感器件。
[0003]从宏观角度来看，磁致伸缩是材料内部的磁畴在外磁场作用下发生转动的结果。磁致伸缩材料受到外加弹性应力(拉应力或者压应力)的作用时，磁畴将重新取向(畴壁位移和磁畴转动)。磁致伸缩材料在外加应力的作用下，会增强材料的磁致伸缩行为，因而有关于压力与材料磁致伸缩性能的研究一直备受关注。预压力条件下磁致伸缩性能准确检测对于理论研究、拓展磁致伸缩材料的应用领域、现有产品的改良优化都具有十分重要的意义
[0004]Terfenol
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D稀土超磁致伸缩材料是在磁场的作用下可以发生较大变形的新型功能材料。这种材料可以将电磁能转换成机械能或声能，相反也能将机械能转换成电磁能，是一种重要的能量转换功能材料。但由于其脆性强、机械性能差，在带有预压力条件下的磁致伸缩性能测试时，对所施加预压力方向、大小都具有较高要求，以避免因预压力施加不当导致机械性破坏。此外Terfenol
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D稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩现象具有方向性，为达到材料最佳的磁致伸缩性能，测试时应确保激励磁场方向与材料最优取向一致。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种带预压力磁致伸缩性能测试台架，用于预压力条件下磁致伸缩系数测试时磁致伸缩棒的固定，能够避免施加预压力与激励磁场时被测的磁致伸缩棒出现方向性问题，保障试验结果的准确性。
[0006]技术方案如下：
[0007]带预压力磁致伸缩性能测试台架，包括：基座、压力传感器装置、螺线管装置、弹簧阻尼器装置、顶杆装置；基座为U形结构，上部的顶板、下部的底板的左端分别连接在端板上；端板内侧顶面设置有多个导向杆，顶板、底板分别设置有多个锁紧槽；压力传感器装置包括：传感器安装板、压力传感器本体、压力延长杆；压力传感器本体连接在传感器安装板侧面，压力延长杆一端固定在压力传感器本体上，另一端伸入测试通孔；传感器安装板设置有多个第一导向孔，传感器安装板的上下两个端面分别设置有多个第一锁紧螺纹孔，导向
杆套装在第一导向孔上，螺钉穿过锁紧槽安装在第一锁紧螺纹孔内；螺线管装置位于压力传感器装置右侧，包括：弹簧和两个螺线安装板，弹簧两端连接在两个螺线安装板之间；螺线安装板设置有测试通孔、多个第二导向孔，螺线安装板在上下两个端面分别设置有多个第二锁紧螺纹孔，螺钉穿过锁紧槽安装在第二锁紧螺纹孔内；弹簧阻尼器装置位于螺线管装置右侧，包括：阻尼器安装板、弹簧阻尼器、阻尼延长杆，弹簧阻尼器连接在阻尼器安装板的侧部，阻尼延长杆一端固定于弹簧阻尼器，另一端伸入测试通孔，阻尼器安装板设置有多个第三导向孔，导向杆套装在第三导向孔内；顶杆装置位于弹簧阻尼器装置右侧，包括：顶杆安装板、顶杆，顶杆安装板设置有顶杆螺纹孔，顶杆螺纹孔外侧设置有多个第四导向孔；顶杆的端面设置有螺纹杆，螺纹杆安装在顶杆螺纹孔内，导向杆套装在第四导向孔上，顶杆安装板在上下两个端面分别设置有多个第三锁紧螺纹孔，螺钉穿过锁紧槽安装在第三锁紧螺纹孔内。
[0008]进一步，顶杆堵头设置有螺纹盲孔，顶杆堵头利用螺纹盲孔连接在螺纹杆的端部。
[0009]进一步，顶杆的侧面设置有顶杆通孔和滚花。
[0010]进一步，多个第一导向孔位于压力传感器本体外侧，多个第二导向孔位于测试通孔外侧，多个第三导向孔位于弹簧阻尼器外侧，第一导向孔、第二导向孔、第三导向孔、第四导向孔分别与导向杆的位置对应。
[0011]进一步，锁紧槽的延伸反向与导向杆的延伸方向相同。
[0012]进一步，端板设置有基座孔，导向杆的连接位置位于基座孔外侧。
[0013]进一步，阻尼器安装板正对顶杆装置的侧面设置有盲孔。
[0014]本技术与现有技术相比具有下列优点：
[0015]本技术用于预压力条件下磁致伸缩系数测试时对被实验器件(被测的磁致伸缩棒)进行固定，能够避免施加预压力与激励磁场时被测的磁致伸缩棒出现方向性问题，保障试验结果的准确性，同时能够避免因预压力施加不当，导致被测的磁致伸缩棒出现机械性破坏。
[0016]1、本技术采用通电螺线管提供激励磁场，使得该测试台架能够用于稳态磁场和交变磁场等不同激励磁场下的磁致伸缩性能的测试。
[0017]2、本技术设置有压力传感器装置、弹簧阻尼器装置和顶杆装置，通过配合使用，实现给定预压力条件下磁致伸缩性能的测试以及材料磁致伸缩力的检测试验。
[0018]3、本技术中，压力延长杆和阻尼延长杆的设置，有效避免了激励磁场与压力传感器和弹簧阻尼器之间的相互作用，从而影响试验结果。
[0019]4、本技术中，基座的导向杆能够确保被测磁致伸缩棒轴线、激励磁场方向、预压力处于同一直线上，避免位置因素影响试验结果。
附图说明
[0020]图1是本技术中带预压力磁致伸缩性能测试台架的结构示意图；
[0021]图2是本技术中基座的结构示意图；
[0022]图3是本技术中压力传感器装置的结构示意图；
[0023]图4是本技术中螺线管装置的结构示意图；
[0024]图5是本技术中弹簧阻尼器装置的结构示意图；
[0025]图6是本技术中顶杆装置的结构示意图。
具体实施方式
[0026]以下描述充分地示出本技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
[0027]如图1所示，是本技术中带预压力磁致伸缩性能测试台架的结构示意图。
[0028]带预压力磁致伸缩性能测试台架，包括：基座1、压力传感器装置2、螺线管装置3、弹簧阻尼器装置4、顶杆装置5。压力传感器装置2、螺线管装置3、弹簧阻尼器装置4、顶杆装置5安装在基座1上，可用于检测给定预压力条件下材料磁致伸缩系数及磁致伸缩力。
[0029]如图2所示，是本技术中基座1的结构示意图。
[0030]基座1采用不导磁材料，为U形结构，左侧为端板，上部的顶板13、下部的底板14的左端分别连接在端板上；在端板设置有基座孔11，内侧顶面设置有多个(四个)表面光滑的导向杆12，导向杆12位于基座孔11外侧；顶板13、底板14分别设置有多个锁紧槽15，用于台架各部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带预压力磁致伸缩性能测试台架，其特征在于，包括：基座、压力传感器装置、螺线管装置、弹簧阻尼器装置、顶杆装置；基座为U形结构，上部的顶板、下部的底板的左端分别连接在端板上；端板内侧顶面设置有多个导向杆，顶板、底板分别设置有多个锁紧槽；压力传感器装置包括：传感器安装板、压力传感器本体、压力延长杆；压力传感器本体连接在传感器安装板侧面，压力延长杆一端固定在压力传感器本体上，另一端伸入测试通孔；传感器安装板设置有多个第一导向孔，传感器安装板的上下两个端面分别设置有多个第一锁紧螺纹孔，导向杆套装在第一导向孔上，螺钉穿过锁紧槽安装在第一锁紧螺纹孔内；螺线管装置位于压力传感器装置右侧，包括：弹簧和两个螺线安装板，弹簧两端连接在两个螺线安装板之间；螺线安装板设置有测试通孔、多个第二导向孔，螺线安装板在上下两个端面分别设置有多个第二锁紧螺纹孔，螺钉穿过锁紧槽安装在第二锁紧螺纹孔内；弹簧阻尼器装置位于螺线管装置右侧，包括：阻尼器安装板、弹簧阻尼器、阻尼延长杆，弹簧阻尼器连接在阻尼器安装板的侧部，阻尼延长杆一端固定于弹簧阻尼器，另一端伸入测试通孔，阻尼器安装板设置有多个第三导向孔，导向杆套装在第三导向孔内；顶杆装置位于弹簧阻尼器装置右侧，包括：顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：石蓝富，郝宏波，乔禹，王婷婷，高峰，姚特，梁雨萍，刘勇，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：新型
国别省市：