磁致伸縮位移傳感器波導(dǎo)絲缺陷的修正方法

1、波導(dǎo)絲表面不連續(xù)性對檢測信號影響的修正方法

利用弱的反射信號查找不連續(xù)處的位置，做法如下，先將磁環(huán)置于最頂端，對回波信號進行采樣，然后查找浮子處回波信號以及不連續(xù)處反射信號的特征點(如峰值),.即可計算出兩者之間的距離，進而求出不連續(xù)處的絕對位置。找出了不連續(xù)處的位置，利用上述實驗的結(jié)論對浮子在不同位置時的測量值進行修正。當幅值衰減了1/2時磁環(huán)必定在不連續(xù)處前，在編寫修正算法時可以充分利用該結(jié)論。

不論何種缺陷，均可參照以上方法進行修正，利用在磁環(huán)后形成反射這一現(xiàn)象，查找到缺陷所處的位置。進而判別波導(dǎo)絲的優(yōu)劣，篩選優(yōu)質(zhì)波導(dǎo)絲。

2、波導(dǎo)絲底端固定方式對檢測信號的影響及修正方法

由于扭轉(zhuǎn)的超聲波是向兩端傳播，傳播到底端時發(fā)生的變化與固定方式有關(guān)系。波導(dǎo)絲底端的固定方式可以有三種固定方式:阻尼器固定方式、鋼體固定方式和無固定器材。這幾種固定方式會給檢測信號帶來什么樣的影響呢?選一支量程為1米的磁致伸縮位移傳感器進行實驗，觀測其影響。

實驗結(jié)果如下圖所示，為醒目起見，將鋼體固定方式向下平移1個單位，將無固定器材方式向下平移2個單位?？梢郧宄目吹?，這三種固定方式只是對信號的幅度有所影.響，對特征點的相位無影響。

磁致伸縮位移傳感器三種固定方式采樣濾波

在實驗中還發(fā)現(xiàn)，只要波導(dǎo)絲底部距離磁環(huán)4cm以上時，不論哪種固定方式，對檢測信號沒有任何影響。

雖然扭力波是向兩端傳播的，測量距離時一般只使用第一個回波，對于波導(dǎo)絲底端的反射回波并不使用。

3、波導(dǎo)絲中的剩磁現(xiàn)象對檢測信號的影響及修正方法

波導(dǎo)絲是由磁性材料制成的，磁性材料在磁場中會被磁化，而磁致伸縮位移傳感器的活動磁環(huán)內(nèi)部是一塊永磁鐵。理論上講，只要是磁環(huán)經(jīng)過的地方，波導(dǎo)絲就可能被磁化，磁化處就存在一磁場，但是這個磁場和磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相比是很弱的。.

先讓磁環(huán)在波導(dǎo)絲上運動幾次，然后拿掉磁環(huán)。重復(fù)做多次這樣的實驗，觀測一下前后的變化情況。如圖7所示，可以看到在磁浮子經(jīng)過的地方確實存在磁化現(xiàn)象，被磁化的地方也會有磁致伸縮現(xiàn)象發(fā)生，只不過信號比較弱?？吹?、3、4條曲線，這3條曲線中剩磁的位置有著驚人的相似，說明剩磁--旦形成便不會因浮子多次運動而消失。

在采用比較器檢測實驗中還發(fā)現(xiàn)波導(dǎo)絲的某些位置出現(xiàn)恒定的正誤差(+6mm)，面某些位置出現(xiàn)恒定的負誤差(-5mm)，有些地方誤差卻很小，幾乎等于正實值。剩磁現(xiàn)象很好地解釋了這些誤差現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。如果磁環(huán)的磁致伸編信號與當前的剩磁現(xiàn)象產(chǎn)生的磁致伸縮信號在相位上相差180度，那么兩個信號疊加將呈現(xiàn)最小值，這時將出現(xiàn)正誤差。如果相位相同則呈現(xiàn)最大值，這時將出現(xiàn)負誤差。

在制作的磁致伸縮位移傳感器中幾乎所有的都出現(xiàn)恒定正負誤差情況，通過大量的實驗證實了這種誤差是由利磁現(xiàn)象產(chǎn)生的。這便要求必須解決掉利磁現(xiàn)象，在磁環(huán)每運動到一個新位置時先進行消磁，只有這樣才能解決傳感器的恒定誤差。

磁致伸縮位移傳感器剩磁現(xiàn)象

應(yīng)用中可以先去掉磁環(huán)或?qū)⒋怒h(huán)置于最頂端，然后采樣信號，根據(jù)采樣信號來判斷波導(dǎo)絲中是否存在利磁。

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