磁致伸缩效应可用来设计制作应力传感器和转矩传感器。利用磁致伸缩系数大的硅钢片制取的应力传感器多用于1t以上重量的检测中。其输入应力与输出电压成正比，一般精度为1%~2%，高的可达0.3%~0.5%。磁致伸缩转矩传感器可以测出小扭角下的转矩。
磁致伸缩用的材料较多，主要有镍、铁、钴、铝类合金与镍铜钴铁氧陶瓷，其磁致伸缩系数为10-5量级。高磁致伸缩系数(≥10-3量级)的材料也被开发出了，如铽铁金属化合物--TbFe2、TbFe3和非晶体磁致伸缩材料--金属玻璃等。
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磁致伸缩效应Magnetostrictive effect
所谓磁致伸缩效应，是指铁磁体在被外磁场磁化时，其体积和长度将发生变化的现象。磁致伸缩效应引起的体积和长度变化虽是微小的，但其长度的变化比体积变化大得多，是人们研究应用的主要对象，又称之为线磁致伸缩。线磁致伸缩的变化量级为10-5~10-6。它是焦耳在1842年发现的，其逆效应是压磁效应。
磁致伸缩效应可用来设计制作应力传感器和转矩传感器。利用磁致伸缩系数大的硅钢片制取的应力传感器多用于1t以上重量的检测中。其输入应力与输出电压成正比，一般精度为1%~2%，高的可达0.3%~0.5%。磁致伸缩转矩传感器可以测出小扭角下的转矩。
磁致伸缩用的材料较多，主要有镍、铁、钴、铝类合金与镍铜钴铁氧陶瓷，其磁致伸缩系数为10-5量级。高磁致伸缩系数(≥10-3量级)的材料也被开发出了，如铽铁金属化合物--TbFe2、TbFe3和非晶体磁致伸缩材料--金属玻璃等。
磁致伸缩液位计工作原理 液位变送器由三个主要部分组成。外管部分是耐腐蚀，耐工业恶劣环境的产品材料。变送器的核心部分是最内核的波导管，它是由一定的磁致伸...
是利用韦德曼效应原理，通过现代先进的电子技术手段，精密的计测脉冲波间的时间值，达到精准测量液体的液位的目的
优点： 1、结构简单，仅由三部分组成; &...
基于磁致伸缩逆效应的超磁致伸缩力传感器
基于磁致伸缩逆效应的超磁致伸缩力传感器
磁致伸缩逆效应是稀土超磁致伸缩材料的一个重要应用特性,应用磁致伸缩逆效应可以制作超磁致伸缩力传感器。但由于缺乏相应的设计理论分析,从而制约了其发展。在分析了磁致伸缩逆效应的基础上,给出了超磁致伸缩力传感器的设计原理,设计了超磁致伸缩力传感器的结构,并采用数值计算方法对其磁场进行了计算。计算结果与实验结果的比较表明:二者符合较好,设计的超磁致伸缩力传感器方案是可行的,对其今后进行深入应用研究和优化设计具有重要意义。
基于磁致伸缩效应的钢管缺陷检测实验研究
基于磁致伸缩效应的钢管缺陷检测实验研究
根据铁磁体具有磁致伸缩特性 ,提出一种基于磁致伸缩效应的钢管无损检测技术。对其检测原理和系统设计方案作了介绍 ,并对样本管进行了有缺陷和无缺陷的模拟试验 ,分别给出了所获得的信号。实验结果表明 ,该检测技术对钢管缺陷检测是可行的 ,而且检测灵敏度比较高 ,安装单个传感器即可对很长段钢管进行检测。
前沿
院多学科材料研究中心博士生任帅在导师任晓兵教授的指导下，发现了一种基于新原理的磁致伸缩效应，获得了在小驱动磁场下的大磁致伸缩效应。该发现有望为设计高性能磁致伸缩材料提供一种全新方法。该项成果于9月23日在线发表在物理学旗舰期刊Physical Review Letters上，并被该期刊编辑选为PRL Editors’ Suggestion，论文题目为：“Low-Field-Triggered Large Magnetostriction in Iron-Palladium Strain Glass Alloys”。前沿院为该论文的第一作者单位及通讯作者单位。
磁致伸缩材料是一类在磁场作用下产生长度伸缩的智能材料，被广泛用于制作包括磁驱动器、传感器以及换能器等在内的各种智能器件。理想的磁致伸缩材料能够在很小的磁场下产生大的长度变化，但传统磁致伸缩材料基于铁磁畴在磁场下翻转带来的微小长度变化，因此该效应通常极其微弱，绝大多数材料的磁致伸缩效应不超过数10ppm。另一类原理上具有大磁致伸缩效应的材料是铁磁马氏体材料，依靠磁场诱发马氏体畴的反转或相变，理论上可以实现巨大的磁致伸缩，但需要高达1特斯拉以上的强磁场（需要近一吨重的磁铁）才有可能驱动，这一重大缺点使得基于铁磁马氏体的磁致伸缩材料无法得到应用。因此，获得在小驱动磁场下的大磁致伸缩是该领域长期以来难以解决的重大难题，同时也是研究人员追求的终极目标。
任帅等人发现了一种不同于上述机制的，一种基于“铁磁应变玻璃”的全新磁致伸缩机制，实现了在低场下获得大磁致伸缩效应，从而解决了上述难题。铁磁应变玻璃是任晓兵教授研究团队近年来发现的一种新的磁性状态，它的微观特征为具有玻璃弛豫特征的铁磁性纳米马氏体畴。他们的研究发现：这些具有纳米马氏体特征的铁磁性应变玻璃，其铁磁纳米马氏体畴可以在低磁场下翻转从而实现了低磁场下的大磁致伸缩效应。在Fe-Pd铁磁应变玻璃中他们实现了在0.08特斯拉的小磁场下产生高达800ppm的大应变。
该成果为开发高性能磁致伸缩材料提供了新原理和新方法，有望引发磁致伸缩材料的新一轮研究热潮。论文全文见https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.125701。前沿院纪元超副教授、理学院杨森教授、金属材料国家重点实验室薛德祯副教授等参加了部分研究工作。该成果得到了国家自然科学基金委重点基金、973项目的支持。
自从发现物质的磁致伸缩效应后，人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料，主要有三大类：即：磁致伸缩的金属与合金，如镍（Ni）基合金（Ni， Ni－Co合金， Ni－Co－Cr合金）和铁基合金（如 Fe－Ni合金， Fe－Al合金， Fe－ Co－V合金等）和铁氧体磁致伸缩材料，如 N i－Co和 Ni－Co－Cu铁氧体材料等。这两种称为传统磁致伸缩材料，其λ值（在20—80ppm之间）过小，它们没有得到推广应用，后来人们发现了电致伸缩材料，如（ Pb， Zr，Ti）C03材料，（简称为 P ZT或称压电陶瓷材料），其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm，它很快得到广泛应用；第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料，例如以（ Tb，Dy）Fe2化合物为基体的合金
Tbo0．3Dy0．7Fe1．95材料（下面简称 T b－Dy— Fe材料）的λ达到1500~2000ppm，比前两类材料的λ大1~2个数量级，因此称为稀土超磁致伸缩材料。
另外有些物质（多数是金属氧化物）在电场作用下，其尺寸也伸长（或缩短），去掉外电场后又恢复其原来的尺寸，这种现象称为电致伸缩现象。磁致伸缩效应可用磁致伸缩系数（或应变）来描述，， 为原来的长度，为物质在外磁场作用下伸长（或缩短）后的长度。一般铁磁性物质的λ很小，约百万分之一，通常用 p pm代表。例如金属镍（Ni）的λ约40ppm。
西安交大前沿院博士生发现基于新原理的磁致伸缩效应