细长直线磁致伸缩传感器弹性波机理及信号检测研究

本项目研究的传感器是一种通过检测弹性波的激励与接收点之间的时间间隔，得知两点间距离的传感器。该种传感器70年代始于美国、80年代在日本出现，近几年在国内有外企生产，并且有了国产品。但是，在对该种传感器的机理研究方面的文献却很少见到。与国外产品相比，国产品的精度欠佳，其重要原因是对该传感器的机理研究缺乏深度。申请者留日期间研究该传感器达四年半时间，并于2001年回国继续研究至今。本项目将通过电磁学、力学等领域的有关计算，构建该种传感器中弹性波产生、传播和检测的数学模型，采用数学方法描述电磁能向机械能转换的过程，描述机械能在细长直线中的传播过程和机械能向电磁能转换最终形成电信号的过程。通过有限元分析和模拟，对模型中力学部分进行模拟、验证和校正。拟构建的传感器评估系统，将证实所建立的数学模型和分析结果，并依据模型涉及的参数对评估系统进行优化。通过上述研究，解明基本原理，达到奠定应用基础之目的。