摘要:超声导波温度传感器是目前工业领域中新兴的测温仪表,其导波的选取对传感器的测温性能有着重要的影响。 磁致伸 缩扭转波具有易于产生与拾取、衰减小的特点,且其波速随温度呈线性关系,适合应用于超声导波温度传感器的设计。 本文选 用磁致伸缩材料 Fe83Ga17 丝产生和传导磁致伸缩扭转波,通过固定距离内扭转波的飞行时间与温度的关系,计算扭转波的波速 与温度的拟合关系,根据该拟合关系与实测扭转波波速实现温度测量,并提出了基于磁致伸缩扭转波温度传感器的输出电压模 型。 实验可得,在室温~500℃下,磁致伸缩温度传感器的输出电压幅值达到 215. 7 ~ 465. 2 mV,与本文提出的输出电压模型一 致,能够满足一定温度范围内的测温要求。 为提高温度传感器的测温上限,将 Fe83Ga17 丝与热敏材料 Ni 20Cr80 丝耦合成新的波 导丝,得到了结构优化后的温度传感器。 在室温~1 200℃温度区间内,传感器能够输出幅值范围为 44. 9~ 85. 6 mV 的输出电压 信号,温度与扭转波波速的拟合关系始终保持高度线性,有能力实现 1 200℃以下的可靠测温。