超磁致伸缩换能器[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206286155 U(45)授权公告日 2017.06.30

(21)申请号 201621408179.5(22)申请日 2016.12.21

(73)专利权人 江西省建筑科学研究院

地址 330046 江西省南昌市文教路418号(72)发明人 王晓明　周炜　漆首栋　(74)专利代理机构 江西省专利事务所 36100

代理人 黄新平(51)Int.Cl.

B06B 1/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

超磁致伸缩换能器(57)摘要

一种超磁致伸缩换能器，包括钢制外壳、尼龙支架、激励线圈，其特征在于，钢制外壳为圆柱形，内为空腔，其一端封闭，另一端开口；激励线圈绕在尼龙支架上，尼龙支架安装在钢制外壳空腔中，尼龙支架开有轴向通孔，Terfenol-D棒2设在尼龙支架3的轴向通孔中，Terfenol-D棒一端与配重块相连，配重块的另一端与钢制外壳封闭端上的预紧螺栓接触，Terfenol-D棒的另一端碟簧接触，碟簧设在钢制外壳与尼龙支架之间；钢制外壳的开口端上安装发射头。本实用新型的超磁致伸缩换能器，具有结构紧凑、重量轻、转换效率高的特点。CN 206286155 UCN 206286155 U

权　利　要　求　书

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1.一种超磁致伸缩换能器，包括钢制外壳（1）、尼龙支架（3）、激励线圈（8），其特征在于：钢制外壳（1）为圆柱形，内为空腔，其一端封闭，另一端开口；激励线圈（8）绕在尼龙支架（3）上，尼龙支架（3）安装在钢制外壳（1）空腔中，尼龙支架（3）开有轴向通孔，Terfenol-D 棒（2）设在尼龙支架（3）的轴向通孔中，Terfenol-D 棒（2）一端与配重块（6）相连，配重块（6）的另一端与钢制外壳（1）封闭端上的预紧螺栓（7）接触，Terfenol-D 棒（2）的另一端与碟簧（4）接触，碟簧（4）设在钢制外壳（1）与尼龙支架（3）之间；钢制外壳（1）的开口端上安装发射头（5）。

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说　明　书超磁致伸缩换能器

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技术领域[0001]本实用新型涉及一种超磁致伸缩换能器。

背景技术[0002]低频大功率是声纳用和水声对抗用发射水声换能器今后的发展方向，由于低频多波比高频多波在水中的衰减小，可以传播更远的距离，因此使用低频多波探测更有利。而超磁致伸缩材料是制造低频大功率水声发射换能器的关键材料，因为超磁致伸缩材料与传统的声纳换能器用的压电陶瓷材料相比，它的能量密度和最大应变大，它的声速和杨氏模量小，这些特性正适合于研制低频大功率宽带声纳换能器。铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长(或缩短)，去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)，其中长度的变化称为线性磁致伸缩，体积的变化称为体磁致伸缩。磁致伸缩效应在实际中有很多非常重要的应用，利用材料在交变磁场作用下长度的伸长和缩短可以制成超多波发生器和接收器以及速度、加速度等的传感器、延迟线、滤波器、稳频器和磁声存储器等。Terfenol-D 是当今室温下具有最大磁致伸缩的材料，比电致伸缩压电陶瓷高一个数量级。发明内容[0003]本实用新型的目的就是提供一种结构紧凑、重量轻、转换效率高的超磁致伸缩换能器。[0004]本实用新型的超磁致伸缩换能器，包括钢制外壳、尼龙支架、激励线圈，其特征在于，钢制外壳为圆柱形，内为空腔，其一端封闭，另一端开口；激励线圈绕在尼龙支架上，尼龙支架安装在钢制外壳空腔中，尼龙支架开有轴向通孔，Terfenol-D 棒2设在尼龙支架3的轴向通孔中，Terfenol-D 棒一端与配重块相连，配重块的另一端与钢制外壳封闭端上的预紧螺栓接触，Terfenol-D 棒的另一端碟簧接触，碟簧设在钢制外壳与尼龙支架之间；钢制外壳的开口端上安装发射头。[0005]本实用新型的超磁致伸缩换能器，预紧螺栓和碟簧两者共同作用给Terfenol-D 棒提供合适的轴向初始预压应力，初始预压应力可使 Terfenol-D 棒材料的磁畴在未加外磁场时尽可能地沿着与轴向应力垂直的方向排列，从而获得较大的轴向磁致伸缩应变，增大输出位移，提高超磁致伸缩换能器的电磁-机械能转换效率。工作时，用一脉冲电流激励线圈，产生驱动磁场，Terfenol-D 棒在线圈产生的驱动磁场作用下发生伸缩变形，将电能转化为机械能，带动发射头运动，从而产生震动或多波，再通过介质耦合把多波发射出去。它具有结构紧凑、重量轻、转换效率高的特点。附图说明[0006]图1为本实用新型的结构示意图；[0007]1、钢制外壳，2、Terfenol-D 棒，3、尼龙支架，4碟簧， 5、发射头，6、配重块，7、预紧螺栓，8、激励线圈。

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说　明　书

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具体实施方式[0008]一种超磁致伸缩换能器，包括钢制外壳1、尼龙支架3、激励线圈8，其特征在于，钢制外壳1为圆柱形，内为空腔，其一端封闭，另一端开口；激励线圈8绕在尼龙支架3上，尼龙支架3安装在钢制外壳1空腔中，尼龙支架3开有轴向通孔，Terfenol-D 棒2设在尼龙支架3的轴向通孔中，Terfenol-D 棒2一端与配重块6相连，配重块6的另一端与钢制外壳1封闭端上的预紧螺栓7接触，Terfenol-D 棒2的另一端与碟簧4接触，碟簧4设在钢制外壳1与尼龙支架3之间；钢制外壳1的开口端上安装发射头5。

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说　明　书　附　图

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图1

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