本實用新型涉及一種超磁致伸縮換能器。

背景技術(shù)：

低頻大功率是聲納用和水聲對抗用發(fā)射水聲換能器今后的發(fā)展方向，由于低頻多波比高頻多波在水中的衰減小，可以傳播更遠的距離，因此使用低頻多波探測更有利。而超磁致伸縮材料是制造低頻大功率水聲發(fā)射換能器的關(guān)鍵材料，因為超磁致伸縮材料與傳統(tǒng)的聲納換能器用的壓電陶瓷材料相比，它的能量密度和最大應(yīng)變大，它的聲速和楊氏模量小，這些特性正適合于研制低頻大功率寬帶聲納換能器。鐵磁性物質(zhì)在外磁場作用下，其尺寸伸長(或縮短)，去掉外磁場后，其又恢復(fù)原來的長度，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮現(xiàn)象(或效應(yīng))，其中長度的變化稱為線性磁致伸縮，體積的變化稱為體磁致伸縮。磁致伸縮效應(yīng)在實際中有很多非常重要的應(yīng)用，利用材料在交變磁場作用下長度的伸長和縮短可以制成超多波發(fā)生器和接收器以及速度、加速度等的傳感器、延遲線、濾波器、穩(wěn)頻器和磁聲存儲器等。Terfenol-D 是當今室溫下具有最大磁致伸縮的材料，比電致伸縮壓電陶瓷高一個數(shù)量級。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高的超磁致伸縮換能器。

本實用新型的超磁致伸縮換能器，包括鋼制外殼、尼龍支架、激勵線圈，其特征在于，鋼制外殼為圓柱形，內(nèi)為空腔，其一端封閉，另一端開口；激勵線圈繞在尼龍支架上，尼龍支架安裝在鋼制外殼空腔中，尼龍支架開有軸向通孔，Terfenol-D 棒2設(shè)在尼龍支架3的軸向通孔中，Terfenol-D 棒一端與配重塊相連，配重塊的另一端與鋼制外殼封閉端上的預(yù)緊螺栓接觸，Terfenol-D 棒的另一端碟簧接觸，碟簧設(shè)在鋼制外殼與尼龍支架之間；鋼制外殼的開口端上安裝發(fā)射頭。

本實用新型的超磁致伸縮換能器，預(yù)緊螺栓和碟簧兩者共同作用給Terfenol-D 棒提供合適的軸向初始預(yù)壓應(yīng)力，初始預(yù)壓應(yīng)力可使 Terfenol-D 棒材料的磁疇在未加外磁場時盡可能地沿著與軸向應(yīng)力垂直的方向排列，從而獲得較大的軸向磁致伸縮應(yīng)變，增大輸出位移，提高超磁致伸縮換能器的電磁-機械能轉(zhuǎn)換效率。工作時，用一脈沖電流激勵線圈，產(chǎn)生驅(qū)動磁場，Terfenol-D 棒在線圈產(chǎn)生的驅(qū)動磁場作用下發(fā)生伸縮變形，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)射頭運動，從而產(chǎn)生震動或多波，再通過介質(zhì)耦合把多波發(fā)射出去。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

1、鋼制外殼，2、Terfenol-D 棒，3、尼龍支架，4碟簧， 5、發(fā)射頭，6、配重塊，7、預(yù)緊螺栓，8、激勵線圈。

具體實施方式

一種超磁致伸縮換能器，包括鋼制外殼1、尼龍支架3、激勵線圈8，其特征在于，鋼制外殼1為圓柱形，內(nèi)為空腔，其一端封閉，另一端開口；激勵線圈8繞在尼龍支架3上，尼龍支架3安裝在鋼制外殼1空腔中，尼龍支架3開有軸向通孔，Terfenol-D 棒2設(shè)在尼龍支架3的軸向通孔中，Terfenol-D 棒2一端與配重塊6相連，配重塊6的另一端與鋼制外殼1封閉端上的預(yù)緊螺栓7接觸，Terfenol-D 棒2的另一端與碟簧4接觸，碟簧4設(shè)在鋼制外殼1與尼龍支架3之間；鋼制外殼1的開口端上安裝發(fā)射頭5。