摘要：磁致伸缩位移传感器是应用磁致伸缩道理，进行位移测量的新型位移传感器。由江苏省无锡交通黉舍研制的智能式磁致伸缩位移传感器是将通俗的磁致伸缩位移传感器经改革后，与单片机连接成一体。机能达到国内领先程度。介绍了该产品的道理，机能，以及在船舶工业中的应用前景。
关键词：磁致伸缩位移传感器；船舶；应用前景

引言

跟着船舶主动化程度的日益进步，微机监控体系在船舶上获得日益广泛的应用。船舶微机自控体系的应用，请求广泛地应用各类传感器，并且请求传感器与计算机的连接便利，数据传输速度快、精度高。由江苏省无锡交通黉舍研制，并经由过程江苏省交通厅课题验收的智能式磁致伸缩位移传感器，恰是知足了上述请求的新型传感器。在这里，作者与各位同业商量一下智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景。

1 磁致伸缩道理


2 磁致伸缩技巧的应用

1940 年，磁致伸缩技巧初次成功地应用在潜艇声纳探测距离体系上。1960 年美国人Jack Tellerman初次向美国当局申请了磁致伸缩位移传感器的专利权。今朝，一部分飞机油箱的油位检测就是采取的磁致伸缩位移传感器。我校研制的智能式磁致伸缩位移传咸器，就是采取磁致伸缩道理进行高精度、可超长行程测量的新型位移传感器。其位移测量范围为0～3 000mm ，是一种非接触式位移传感器，不存在磨擦和磨损。该传感器的“智能”重要表如今:因为传感器与单片机一体化设计，使其具有高精度、超低温漂、可随便交换、安装调试便利简单、调零调满只须轻按一下按钮，无需反复调试等特点;其内部线路采取了当今较先辈的数字电路，485 并行输出接口，操作简单，交换性好，有效传递距离达1km以上。该传感器能直接与计算机、中心控制体系交换数据。其综合指标今朝较为领先，是其它任何位移传感器都无法比拟的，在很多范畴都可充分发挥其用处。

线性量程0～3 000mm
大年夜国表里同类传感器的应用来看，由我校研制的智能式磁致伸缩位移传感器，异常合适工业主动化、汽轮发电机行业、液压缸体、飞机油箱油位等须要精确测量物体位移，并须将测量数据输入中间┞菲握计算机的场合。

3 智能式磁致伸缩位移传感器的构成

智能式磁致伸缩位移传感器由外壳、不锈钢测杆、波导线(磁致伸缩线) 、可移动的磁铁环及计算机电子部件所构成，是磁致伸缩道理的一种应用，拜见图1。它的工作道理，就是应用两个不合磁场订交产生一个应变脉冲旌旗灯号，然后计算这个旌旗灯号被探测所须要的时光，大年夜而换算出精确的地位。这两个磁场，一个来自于传感器外面的移动磁铁，另一个则由传感器内部脉冲产生器的电流脉冲，沿波导线传播，产生的磁场与晃荡磁环的固定磁场矢量相加，形成螺旋场，产生瞬时扭力，使波导线扭动而产生张力脉冲。由这个脉冲回应须要的时光周期乘以一个固定速度，便能精确地计算出外部移动磁铁的位移量。

将外部移动磁铁作为该传感器的敏感元件，与实际检测体安装在一路，就是一个具有实用意义的位移传感器了。同时，因为该传感器的输出旌旗灯号是一个绝对地位的输出量，而不是比例放大年夜旌旗灯号，所以不存在漂移。
根据船舶主动控制技巧应用的近况，以及智能式磁致伸缩位移传感器的技巧特点，作者认为该传感器异常实用于船舶的各类液位测量，以及各类阀门的开启行程检测等。今朝，船舶上常用的液位检测办法有浮力法、静压法、电极法、电阻法、电容法等。阀门的开启行程检测重要采取电阻式、差动式等传统位移传感器。但这些传感器均存在着沃森WSEN测量精度低，稳定性、反复性等指标低，输出的电量是模仿量，输入计算机体系速度慢、难度大年夜，数据传输衰减严重等缺点。船舶上有很多处所须要应用液位传感器，例如通俗船舶上的船用锅炉水位检测、燃油油位检测、舱底污水检测、以及特别船舶如散装化学品运输船的液舱液位遥测与溢流控制、油船的油位检测与溢流控制等。船舶上阀门则更是弗成胜数。跟着船舶主动化程度的进步，各类阀门的┞菲握主动化请求也越来越高。与之响应，对检摆设备精度的请求也越来越高。是以，智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景十分光亮。

图1 磁致伸缩位移传感器构造道理示意图

该传感器的电路由敏感元件头、接收电路、参数校订输入电路、计算机处理电路、显示电路、测量参数输出电路等构成。其电路硬件构造框图如图2 所示。

图2 电路硬件构造框图

我校研制的智能式磁致伸缩位移传感器重要技巧参数为:


分辨率满量程×0. 05 %
反复精度0. 05 级
电源电压220V ±10 %
输出485 串行输出， 可配0～10mA 或4～20mA 恒流
工作前提请求(发送头部分)
温度- 20 ℃～ + 120 ℃
湿度≤95 %
振动< 2. 3g
工作方法 持续
磁致伸缩道理是由科学家James Prescott Joule于1842 年发明的。James Prescott Joule 发明，当铁磁体受到外磁场感化而磁化时，其磁畴构造将产生变更，晶体的原子间距随之改变，致使铁磁体的体积、外形产生变更，特别是铁磁体物质在磁场偏向上的长度产生变更。这种磁效应就称之为磁致伸缩。

因为采取光电耦合器及计算机芯片和EIA RS- 422/ 485 国际串行数据传输标准电路设计代替了传统的模仿电路，并在传感器的构造和材质上作了一些改变，内置电子模块采取超小型电子元件贴面焊接，大年夜而使新型磁致伸缩传感器工作加倍稳定、靠得住，传感器的数字传输距离大年夜大年夜加长，并且可以与PLC、计算机等直接通信，无须配备变送器、A/ D 转换器，大年夜而使智能磁致伸缩位移传感器构成的测控体系加倍便利、稳定，成本也大年夜大年夜降低。电子部件与测量头分别必定的距离，可适应更多的应用处合。(end)