一种产生合金丝韦根效应的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]发明涉及一种产生合金丝韦根效应的方法以及该方法所使用的装置。
【背景技术】
[0002]某些强磁合金材料，如铁钴钒、铁镍合金等，会因加工工艺的不同而具有不同的磁性能，材料加工产生的形变量越大，其矫顽力越高；反之，形变量越小，矫顽力越低。在适当的工艺条件下，一根成分均匀的合金丝可被加工成半硬磁材料。
[0003]半硬磁材料的磁畴指向完全取决于外磁场。因此，在矫顽力的作用下，材料磁畴指向会随外磁场变化而变化。力磁效应是指金属在受到外界应力时发生形变进而引发其电磁性能改变的一种现象。利用力磁效应进行金属无伤检测，是该原理应用最广泛的领域。
[0004]现有制备工艺生产出的合金丝会受到形变量的限制，需要在合金丝的机械性能和电磁性能之间寻求最佳配合，不然无法制备出高幅值、高能量的传感器产品。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中合金丝生产工艺中存在的上述问题，本发明提供一种产生合金丝韦根效应的方法及其装置。本发明不仅实现了合金丝的半硬磁化，还引入力磁效应，通过对合金丝形变来加强其磁电转换效率，大大提高了传感器的幅值和能量输出。
[0006]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]—种产生合金丝韦根效应的方法，包括对匀速行进的合金丝先进行热加工处理，再进行牵引定位处理，后进行变形处理;所述变形处理过程将经过牵引定位的合金丝弯曲成螺旋形的状态。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述合金丝勾速行进的速率为0.1米/分?5米/分。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述热加工处理过程采用高频辐射方式，温度为800°C?12000C，在加热的同时不断充入惰性气体。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述变形处理过程中使匀速行进的合金丝通过形变挡块，并使合金丝通过形变挡块后的路径与通过形变挡块前的路径形成155°?175°的夹角。
[0011]—种产生合金丝韦根效应的装置，其组成包括合金丝依次经过的送料盘、测速导轮、压力导轮、牵引定位导轮装置、收料盘，在测速导轮和压力导轮之间还设置有高频加热炉，在牵引定位导轮装置和收料盘之间还设置有形变挡块。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述高频加热炉的加热温度恒定，且温度范围为800°C?1200。。。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述高频加热炉包括炉腔和储气罐，炉腔与储气罐通过大口径陶瓷管连接，在加热的同时，储气罐中的惰性气体不断充入炉腔中。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述形变挡块与合金丝的接触角为直角，接触部位为圆角，圆角半径小于0.5mm，匀速行进的合金丝通过形变挡块，使合金丝通过形变挡块后的路径与通过形变挡块前的路径形成155°?175°的夹角，最终将经过牵引定位的合金丝弯曲成螺旋形的状态。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述定位导轮装置由若干个滚轮组成，滚轮的个数为奇数且成等间距排列，每个滚轮上设有与合金丝直径相似的凹槽，定位导轮装置的轴心线方向分布至少3个滚轮，合金丝呈弯曲状依次绕过滚轮的外圆切部。
[0016]作为本发明的进一步改进，收料轮7的直径为合金丝螺旋状态下螺径的2?4倍。
[0017]本发明的有益效果如下:
[0018]1、合金丝性能提升，能量增大。
[0019]本发明在原有技术基础上改进和增加了新的变形技术，使合金丝的能量有了大幅提升，幅值提升300%?700%，将近提尚一个数量级。
[0020]2、新传感器能够彻底实现无源计数。
[0021]使用本发明的方法和装置制备出的合金丝能够提升传感器性能，使传感器自身提供的能量可以满足采集设备完成启动与存储的功能。
【附图说明】
[0022]图1是本发明产生合金丝韦根效应的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024]本发明一种产生合金丝韦根效应的方法的步骤包括对匀速行进的合金丝先进行热加工处理，再进行牵引定位处理，后进行变形处理。变形处理过程将经过牵引定位的合金丝弯曲成螺旋形的状态。
[0025]热加工处理过程:采用精确的调速和温控，对合金丝进行预热处理。本环节处理的关键是要对合金丝的外部氧化层进行去除，同时消除盘卷包装对合金丝形成的内应力。热处理装置的温度控制在800°C?1200°C间的某一温度，根据所需合金丝性能不同有所选择，合金丝勾速行进速率为0.1?5m/min。加热采用高频加热方式进行，与普通加热棒的热福射相比，合金丝表面和内芯具有较大的温度差。加热的同时对装置内腔充入惰性气体，以防止合金丝氧化。
[0026]变形处理过程:合金丝勾速行进速率为0.1?5m/min，通过高度固定好的形变挡块。经过形变挡块后，合金丝后续路径会和之前的路径形成一个155°?175°的夹角。由于合金丝表面温度高于内芯，在机械加工时会形成表面和内芯不同的磁性能，形成半硬磁状态，同时合金丝会弯曲成螺旋形状。回收轮的直径为螺径的2?4倍，以保证合金丝收到的盘卷应力最小。
[0027]将弯曲的合金丝装入陶瓷管中，合金丝会被抻直。形变后的合金丝根据力磁效应会发生磁性能的改变，本发明中的改变恰好是正向的，因此极大的提高了传感器的性能。
[0028]本发明一种产生合金丝韦根效应的方法的实施例如下:
[0029]例1:
[0030]合金丝铁钴钒重量比为49.1%:43.1%:7.8%,直径0.28mm。热处理装置的温度控制在865°C ± 2°C ;在经过变形加工中的夹角α = 168°，其最终状态为直径16cm螺旋状。将合金丝裁切成长度12_的圆弧，并装入陶瓷管。用这种材料制成的传感器，在对称交变磁场驱动下，3?5mT，5k匝线圈，幅值8.0V。
[0031]例2: