首頁(yè) > 技術(shù)文章
高溫對(duì)MTS核電工程材料的影響是肯定的，技術(shù)在范圍內(nèi)，始終居于*。創(chuàng)新科技和技術(shù)支援使MTS公司一直處于市場(chǎng)的。
MTS磁致伸縮線性位移傳感器和液位計(jì)，適用于多種不同的工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)，為工業(yè)界對(duì)測(cè)量的要求提供兩種創(chuàng)新和可靠的選擇。MTS位移傳感器能夠測(cè)量長(zhǎng)達(dá)10米的機(jī)械行程，而液位計(jì)則可以測(cè)量高達(dá)22米的大油罐。從70年代開(kāi)發(fā)至今，已有超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)傳感器安裝在不同的工業(yè)環(huán)境里。
高溫對(duì)MTS核電工程材料低循環(huán)行為的影響研究工程金屬構(gòu)件大多在循環(huán)載荷作用下工作，疲勞是構(gòu)件失效的主要形式。疲勞研究領(lǐng)域包括高周疲勞和低周疲勞。一般認(rèn)為，高周疲勞研究涉及在循環(huán)載荷作用下變形與應(yīng)力為比例關(guān)系的疲勞破壞問(wèn)題，低周疲勞領(lǐng)域則關(guān)心變形與應(yīng)力之間不成比例關(guān)系的疲勞破壞問(wèn)題，即在循環(huán)載荷作用下，材料危險(xiǎn)點(diǎn)的循環(huán)應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系因塑性應(yīng)變較大而產(chǎn)生明顯的遲滯回環(huán)，在這種情況下應(yīng)變幅值作為控制參數(shù)將按一定規(guī)律制約疲勞損傷的進(jìn)程。疲勞破壞的過(guò)程事實(shí)上是材料組織結(jié)構(gòu)損傷劣化的累積過(guò)程，溫度是加速材料疲勞劣化的重要影響因素。在定常溫度下，金屬材料的單軸應(yīng)變幅與疲勞壽命關(guān)系存在形式統(tǒng)一、常數(shù)因材料而異的非線性Manson-Coffin模型[1],但是該模型還難以反映導(dǎo)致材料損傷裂化的溫度影響規(guī)律。本文基于室溫與350oC高溫下國(guó)產(chǎn)新材料T42NG和T225NG鈦合金鋼和18Cr2NiWA反應(yīng)堆主螺栓材料的系列試驗(yàn)成果，一方面研究了材料的疲勞特性，一方面系統(tǒng)地研究了溫度因素對(duì)材料靜強(qiáng)度和低周疲勞規(guī)律的影響效應(yīng)，提出了考慮溫度效應(yīng)的低周疲勞統(tǒng)一模型，即l-M-C模型。根據(jù)這一模型，可以大大縮短高溫疲勞試驗(yàn)時(shí)間和減少試樣數(shù)量。
高溫對(duì)MTS核電工程材料低循環(huán)行為的影響研究試驗(yàn)條件 拉伸和疲勞試樣采用等直型結(jié)構(gòu)，中部等直段直徑為8mm，長(zhǎng)度為28mm；過(guò)度段半徑為32mm；兩端螺紋夾持段長(zhǎng)為40mm，螺紋尺寸為M16×2。試樣車(chē)制后用匹配試件過(guò)渡半徑的砂輪進(jìn)行精細(xì)磨制，zui后用金相砂紙對(duì)試件表面作拋光處理。 試驗(yàn)設(shè)備為MTS809材料試驗(yàn)機(jī)。常溫疲勞與常溫拉伸試驗(yàn)采用常溫軸向引伸計(jì)MTS632.11c-21(標(biāo)距:25mm)、高溫疲勞與高溫拉伸試驗(yàn)采用高溫拉扭引伸計(jì)MTS632.68-08F(標(biāo)距:25mm), 高溫試驗(yàn)采用熱發(fā)生器 MTS Lepel以及溫控器SHIMADEN SR53。高溫引伸計(jì)和載荷傳感器精度為5‰。試驗(yàn)控制方式為應(yīng)變幅值控制，應(yīng)變幅值控制的誤差小于0.03‰ mm/mm。Lepel溫度控制精度為±1℃，試樣標(biāo)距范圍內(nèi)的溫度梯度低于±5℃。采用三個(gè)熱電偶測(cè)溫。熱電偶通過(guò)MTS點(diǎn)焊機(jī)焊在試樣標(biāo)距段的上中下三點(diǎn)，中點(diǎn)熱電偶用作溫度控制。其余兩個(gè)熱電偶用于監(jiān)測(cè)溫度梯度。 拉伸與疲勞應(yīng)變控制波形為三角波，控制拉伸軸向變形的應(yīng)變速率為0.05% /s。低周疲勞應(yīng)變加載速率為0.4%/s（軸向應(yīng)變/s）。采用載荷下降15%作為試樣的失效判據(jù)。試驗(yàn)溫度分別為室溫和350℃。高溫試驗(yàn)時(shí)，試樣加載前溫度升至規(guī)定溫度后保溫10分鐘，然后將應(yīng)變引伸計(jì)信號(hào)進(jìn)行初始化調(diào)零以在測(cè)量應(yīng)變中消去溫度應(yīng)變。
再為大家介紹下MTS位移傳感器的原理
MTS磁致伸縮位移傳感器的高精度及可靠性已被成千上萬(wàn)的應(yīng)用案例所印證。傳感器利用非接觸技術(shù)監(jiān)測(cè)活動(dòng)磁鐵的位移，由于磁鐵和傳感器并無(wú)接接觸，因此傳感器在極其惡劣的工業(yè)環(huán)境下，如易受油漬、溶液、塵埃或其他的污染，并不構(gòu)成問(wèn)題。此外，傳感器更能承受高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境。
MTS位移傳感器的輸出信號(hào)為數(shù)值，所以，即使電源中斷也不會(huì)對(duì)信號(hào)接收造成問(wèn)題，更不會(huì)重歸零位。zui后，由于敏感元件都是非接觸式的，即使測(cè)量過(guò)程不斷重復(fù)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，其磁致伸縮敏感元件的平均*時(shí)間為23年。
磁致伸縮指一些金屬（如鐵或鎳），在磁場(chǎng)作用下具有伸縮能力，伸縮的效果是非常細(xì)微的。一般的鎳鐵合金是30ppm，但現(xiàn)在科學(xué)界已設(shè)計(jì)出更新的物質(zhì)，將磁致伸縮的效果提升至1500ppm以上。
磁致伸縮的原理并不復(fù)雜，是利用兩個(gè)不同的磁場(chǎng)相交時(shí)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)，然后計(jì)算這個(gè)信號(hào)被探測(cè)的時(shí)間周期，從而換算出準(zhǔn)確的位置。這兩個(gè)磁場(chǎng)一個(gè)來(lái)自活動(dòng)磁鐵，另一個(gè)來(lái)自傳感器頭的電子部件產(chǎn)生的電流脈沖。這個(gè)詢(xún)問(wèn)信號(hào)脈沖沿著傳感器內(nèi)以磁致伸縮材料制成的波導(dǎo)管，以聲音的速度運(yùn)行。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)相交時(shí)，波導(dǎo)管產(chǎn)生磁致伸縮現(xiàn)象，產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖。這個(gè)返回信號(hào)脈沖很快被電子頭的感測(cè)電路探測(cè)到。從產(chǎn)生詢(xún)問(wèn)信號(hào)的一刻到返回信號(hào)被探測(cè)到所需的時(shí)間周期乘以固定的聲音速度，便能準(zhǔn)確的計(jì)算出磁鐵的位置變動(dòng)。這個(gè)過(guò)程是連續(xù)不斷的，所以每當(dāng)活動(dòng)磁鐵被帶動(dòng)時(shí)，新的位置就會(huì)被很快的感測(cè)出來(lái)。
由于傳感器的輸出信號(hào)是一個(gè)值，而不是比例的，也不需要再放大處理，所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況，更不必定期重標(biāo)。
高溫對(duì)MTS核電工程材料的影響一般技述參數(shù)
系列 分辨率 磁滯 輸出種類(lèi) 其他選項(xiàng)
RH 1um 4um 電流, 電壓, SSI, AQB, CANbus, DeviceNet, Profibus, 位置和速度同時(shí)輸出等… RP=外置式IP67, RF=柔性導(dǎo)管 、
LH 5um 0.02mm 電流, 電壓, PWM脈寬調(diào)制, RS422開(kāi)始/停止脈沖 LD=分離電子盒, LF=柔性導(dǎo)管, LS=外置式IP67, LP=外置式IP65, LPR=推拉桿式
EP 2.5um 4um 電流, 電壓或RS422開(kāi)始/停止脈沖 zui長(zhǎng)行程1525mm, 內(nèi)置D6 DIN插頭
TT 5um 0.02mm 電流, 電壓或RS422開(kāi)始/停止脈沖, PWM脈寬調(diào)制及中性輸出 可配模擬輸出界面: AK, AOM或數(shù)字輸出介面: MK
GH 2.5um 0.05mm 電流,電壓或RS422(開(kāi)始/停止)數(shù)字脈沖,PWM脈寬調(diào)制及中性輸出 GP=外置式IP67
可選9-23vd.c輸入
