一种高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置及方法与流程

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置及方法。

背景技术：

Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金不但具有传统形状记忆合金受温度场控制的热弹性形状记忆效应，而且具有受磁场控制的磁形状记忆效应。在外加磁场的条件下，可以通过马氏体孪晶变体的再取向产生大的磁致应变，磁致应变量能够达到6～12％。Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金在大功率水下声纳、微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件等领域有重要应用，已成为继压电陶瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。因此精确测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变性能对其在工程领域的应用有着及其重要的意义。

Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金包括互为孪晶关系的马氏体A和马氏体B，在外加磁场的作用下，Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金产生磁致应变的机理是两个互为孪晶关系的马氏体变体的再取向，其磁致应变表现为剪切应变，制作Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的样品，样品的形状为长方体，当磁场方向与样品的马氏体A的易磁化轴方向平行时，马氏体A的尺寸会缩短，马氏体B的尺寸就会伸长，反之，当磁场方向与样品的马氏体B的易磁化轴方向平行时，马氏体B的尺寸会缩短，马氏体A的尺寸就会伸长，表现在样品上即样品会在磁场的作用下，实现长度方向的伸长，宽度方向的缩短或者长度方向的缩短，宽度方向的伸长，而样品在高度方向的尺寸变化较小可以忽略不计，因此可以仅测量样品与磁场平行方向的应变或者仅测量样品与磁场垂直方向的应变即可表征其磁致应变性能。

目前，测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金磁致应变的方法是采用贴应变片的方式进行测量，又称接触式测量，即将贴有应变片的样品置于磁场中，当样品在磁场的作用下，产生磁致应变时，应变片的尺寸会随着样品的尺寸同时改变，在应变片的尺寸发生变化时，应变片的电阻值会发生变化，通过数据采集卡和采集软件读取应变片电阻值变化产生的电压信号，可以计算出样品的应变值。但在使用应变片方法进行测量的过程中发现，由于Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变非常大，最大应变量12％，即假如样品长度尺寸为10mm时，其最大应变量可达到1.2mm，但应变片本身的变形量有限，当样品的应变量大于应变片的最大变形量时，即使样品继续产生应变，应变片的尺寸不会继续随着样品的尺寸同时改变，使得测量的数据小于样品实际的形变量，同时，由于，应变片是粘结在样品的表面上，当样品产生变形量较大时，粘结在样品表面的应变片会阻碍样品的变形，因此接触式测量的方法会影响测量结果的精度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的当样品的应变量大于应变片的最大变形量时，应变片的尺寸不会继续随着样品的尺寸同时改变，使得测量的数据小于样品实际的形变量，以及当样品产生变形量较大时，粘结在样品表面的应变片会阻碍样品的变形的问题，一方面，本发明实施例提供了一种高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，所述装置包括：电磁铁底座、电磁铁固定支架、第一电磁铁、第二电磁铁、第一支撑杆、第二支撑杆、第一旋钮、第二旋钮、测量固定台、样品台、第一三轴位移台、第二三轴位移台、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第一连接板、第二连接板和数据处理装置；

电磁铁固定支架倾斜固定在电磁铁底座上，电磁铁固定支架设有安装槽，第一电磁铁和第二电磁铁分别安装在安装槽的两侧，第一电磁铁接近第二电磁铁的一侧焊接有第一圆锥形极头，第二电磁铁接近第一电磁铁的一侧焊接有第二圆锥形极头，第一支撑杆支撑在第一电磁铁和电磁铁底座之间，第二支撑杆支撑在第二电磁铁和电磁铁底座之间，第一旋钮穿过电磁铁固定支架与第一电磁铁连接，第二旋钮穿过电磁铁固定支架与第二电磁铁连接；

测量固定台包括水平板、垂直板、固定块、第三连接板和第四连接板，水平板位于第一电磁铁和第二电磁铁之间，垂直板支撑在水平板一侧的底面与电磁铁底座之间，固定块安装在水平板另一侧的顶面且固定块与第三连接板的一侧连接，第三连接板的另一侧与第四连接板连接，第四连接板的倾斜角度与电磁铁固定支架的倾斜角度相同，且第四连接板安装在电磁铁固定支架上；

样品台安装在测量固定台的中心，第一三轴位移台和第二三轴位移台安装在测量固定台上，第一三轴位移台和第二三轴位移台位于样品台的两侧，第一三轴位移台的中心和第二三轴位移台的中心的连线与第一电磁铁的中心和第二电磁铁的中心的连线垂直；

第一激光位移传感器通过第一连接板安装在第一三轴位移台的Z方向调整块上，第二激光位移传感器通过第二连接板安装在第二三轴位移台的Z方向调整块上；

所述第一激光位移传感器以及所述第二激光位移传感器分别和所述数据处理装置连接，所述第一电磁铁以及所述第二电磁铁分别与所述数据处理装置连接。

另一方面，本发明实施例提供了一种使用所述高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置测量磁致应变的方法，所述方法包括：

步骤1：将样品固定放置于所述样品台上，打开所述第一激光位移传感器和所述第二激光位移传感器，调整所述第一三轴位移台，使第一激光位移传感器发出的激光处在样品的第一面，调整所述第二三轴位移台，使第二激光位移传感器发出的激光处在样品的第二面，第一面和第二面互相平行；

步骤2：通过数据处理装置设定需要测量的磁场数值，在磁场的作用下，样品的第一面和第二面分别产生位移变化，处在第一面上的激光的反射光路发生变化，处在第二面上的激光的反射光路发生变化，使第一激光位移传感器和第二激光位移传感器产生电压信号，当磁场大小达到设定值时，数据处理装置读取第一激光位移传感器产生的第一电压信号，读取第二激光位移传感器产生的第二电压信号；

步骤3：数据处理装置将第一电压信号和第二电压信号转化成数字信号，并根据电压与位移变化值的线性对应关系，分别计算出第一电压信号对应的位移变化值ΔL₁以及第二电压信号对应的位移变化值ΔL₂，并根据如下公式计算出样品的应变量：

其中，ε为样品的应变量，L为样品的初始长度或宽度。

本发明实施例中的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，在测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金样品的应变时，通过第一激光位移传感器和第二激光位移传感器射出的激光在样品表面产生的反射回路的变化来计算样品发生的应变量，在此过程中无需与样品进行接触，实现了对样品的非接触式测量，如此无需在样品的表面贴应变片，因此，样品在发生应变的过程中不会受到应变片最大变形量的限制，也避免了粘结在样品表面的应变片阻碍样品的变形的问题，使得测量的数据准确，提高了测量的精度，其中第一激光位移传感器和第二激光位移传感器的最大量程均为2mm，因此可以测量的样品的最大位移变化值为4mm，进而使得该装置可以测量的应变量的量程较大，本发明中的装置操作方便，而且制作过程简单，可以在实验室内进行推广，能够有效地测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变性能，对Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金在大功率水下声纳、微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件等领域的研究起到重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置的剖面图；

图3是本发明实施例一提供的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置的局部示意图；

图4是本发明实施例一提供的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置的测量原理图；

图5是本发明实施例二提供的数据处理装置测量磁致应变的流程图；

图6是本发明实施例二提供的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置对某定向凝固Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金样品进行测量后得到的应变曲线。

其中，

1电磁铁底座；2电磁铁固定支架，21安装槽；3第一电磁铁；

4第二电磁铁，41电磁铁线圈，42磁极，43软磁芯；5第一支撑杆；6第二支撑杆；7第一旋钮；8第二旋钮；

9测量固定台，91水平板，92垂直板，93固定块；

10样品台；

11第一三轴位移台，111Z方向调整块，112Y方向上调整块，113Y方向下调整块，114X方向上调整块，115X方向下调整块，116第一三轴位移台的固定底座；

12第二三轴位移台，121Z方向调整块，122Y方向上调整块，123Y方向下调整块，124X方向上调整块，125X方向下调整块，126固定底座；

13第一激光位移传感器；14第二激光位移传感器；15第一连接板；16第二连接板；

17样品，17A样品的第一面，17B样品的第二面；

A第一圆锥形极头；B第二圆锥形极头。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的当样品的应变量大于应变片的最大变形量时，应变片的尺寸不会继续随着样品的尺寸同时改变，使得测量的数据小于样品实际的形变量，以及当样品产生变形量较大时，粘结在样品表面的应变片会阻碍样品的变形的问题，本发明实施例提供了一种高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，如图1所示，且参见图2和图3，该装置包括：电磁铁底座1、电磁铁固定支架2、第一电磁铁3、第二电磁铁4、第一支撑杆5、第二支撑杆6、第一旋钮7、第二旋钮8、测量固定台9、样品台10、第一三轴位移台11、第二三轴位移台12、第一激光位移传感器13、第二激光位移传感器14、第一连接板15、第二连接板16和数据处理装置；

电磁铁固定支架2倾斜固定在电磁铁底座1上，电磁铁固定支架2设有安装槽21，第一电磁铁3和第二电磁铁4分别安装在安装槽21的两侧，第一电磁铁3接近第二电磁铁4的一侧焊接有第一圆锥形极头A，第二电磁铁4接近第一电磁铁3的一侧焊接有第二圆锥形极头B，第一支撑杆5支撑在第一电磁铁3和电磁铁底座1之间，第二支撑杆6支撑在第二电磁铁4和电磁铁底座1之间，第一旋钮7穿过电磁铁固定支架2与第一电磁铁3连接，第二旋钮8穿过电磁铁固定支架2与第二电磁铁4连接；

在本发明实施例中，通过旋转第一旋钮7和第二旋钮8可以调整第一圆锥形极头A和第二圆锥形极头B之间的距离，第一电磁铁3和第二电磁铁4可以采用某公司生产的型号为EM7的电磁铁，如图2所示，第二电磁铁4包括电磁铁线圈41、磁极42和软磁芯43，第一电磁铁3和第二电磁铁4的结构相同；

测量固定台9包括水平板91、垂直板92、固定块93、第三连接板94和第四连接板95，水平板91位于第一电磁铁3和第二电磁铁4之间，垂直板92支撑在水平板91一侧的底面与电磁铁底座1之间，固定块93安装在水平板91另一侧的顶面且固定块93与第三连接板94的一侧连接，第三连接板94的另一侧与第四连接板95连接，第四连接板95的倾斜角度与电磁铁固定支架2的倾斜角度相同，且第四连接板95安装在电磁铁固定支架2上；

在本发明实施例中，水平板91、垂直板92、固定块93、第三连接板94和第四连接板95可以是金属板材，例如可以为高强铝合金，垂直板92与电磁铁底座1之间可以采用M6×20的螺栓连接，即螺纹直径为6mm，螺纹长度为20mm的螺栓，垂直板92与水平板91一侧的底面可以采用M6×20的螺栓连接，固定块93与水平板91另一侧的顶面之间可以采用M10×30的螺栓连接，固定块93与第三连接板94之间可以采用M10×30的螺栓连接，第三连接板94和第四连接板95之间可以采用M10×20的螺栓连接；

样品台10安装在测量固定台9的中心，第一三轴位移台11和第二三轴位移台12安装在测量固定台9上，第一三轴位移台11和第二三轴位移台12位于样品台10的两侧，第一三轴位移台11的中心和第二三轴位移台12的中心的连线与第一电磁铁3的中心和第二电磁铁4的中心的连线垂直；

第一激光位移传感器13通过第一连接板15安装在第一三轴位移台11的Z方向调整块111上，第二激光位移传感器14通过第二连接板16安装在第二三轴位移台12的Z方向调整块121上；

在本发明实施例中，样品台10可以安装在水平板91的中心，采用M4×20的螺栓连接；

本发明中的第一三轴位移台11和第二三轴位移台12可以采用某公司生产的型号为LV-612的xyz三轴位移台，如图2所示，第一三轴位移台11可以在竖直Z方向进行调整，进而带动第一激光位移传感器13进行上下运动，第一三轴位移台11还可以分别在水平面的X方向以及Y方向进行调整，进而带动第一激光位移传感器13在水平面内进行运动，该第一三轴位移台11包括Z方向调整块111、Y方向上调整块112，Y方向下调整块113，X方向上调整块114、X方向下调整块115和固定底座116；第二三轴位移台12可以在竖直Z方向进行调整，进而带动第二激光位移传感器14进行上下运动，第二三轴位移台12还可以分别在水平面的X方向以及Y方向进行调整，进而带动第二激光位移传感器14在水平面内进行运动，该第二三轴位移台12包括Z方向调整块121、Y方向上调整块122，Y方向下调整块123，X方向上调整块124、X方向下调整块125和固定底座126；第一三轴位移台11和第二三轴位移台12的每个轴的行程均为±21mm，其中，第一三轴位移台11的固定底座116和第二三轴位移台12的固定底座126均可以采用M4×20的螺栓固定在水平板91上；

本发明实施例中的第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14可以采用某公司生产的型号为MTI LTS-025-02的激光位移传感器，该激光位移传感器的数字分辨率为0.038微米，动态分辨率为0.12微米，测量范围为±1mm，即每个激光位移传感器能够测量的样品的位移变化值在－1mm至+1mm之间，因此，本发明实施例中通过两个激光位移传感器共同进行感应测量，使得可以测量的最大量程为4mm，每个激光位移传感器能够测量的位移变化值在－1mm至+1mm之间，位移变化值对应的激光位移传感器产生电压为－0.9V至+0.9V，该激光位移传感器产生的电压与位移变化值成线性关系。

本发明实施例中的第一连接板15和第二连接板16可以使用金属板材，例如高强铝合金板材制成，第一连接板15可以采用M4×10的螺栓分别与第一三轴位移台11的Z方向调整块111和第一激光位移传感器13连接，第二连接板16可以采用M4×10的螺栓分别与第二三轴位移台12的Z方向调整块121和第二激光位移传感器14连接。

现有技术中，第一电磁铁3接近第二电磁铁4的一侧设有一个极头，第二电磁铁4接近第一电磁铁3的一侧也设有一个极头，现有的两个极头尺寸较大，在测量磁致应变的过程中，若想获得较大的磁场，两块电磁铁上的极头必须离的很近，当极头之间的距离较近时，由于极头的尺寸较大，会与第一位移传感器和第二位移传感器产生干涉，因此，为了既保证磁场大小又防止极头与两个位移传感器产生干涉，本发明实施例在第一电磁铁3的极头上焊接第一圆锥形极头A，在第二电磁铁4的极头上焊接第二圆锥形极头B，第一圆锥形极头A和第二圆锥形极头B的形状都为圆锥台，其中圆锥台的底面分别与现有的极头焊接在一起，圆锥台的顶面的直径设置为20mm，底面直径设置为76mm，圆锥台的高度设置为38mm，如此，可以保证正常安装第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14，且当需要较大磁场时，第一圆锥形极头A和第二圆锥形极头B之间的距离即使很小，也不会对第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14产生影响。

本发明实施例中，第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14与数据处理装置连接，其中，数据处理装置可以为计算机，如图4所示，为本发明的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置的测量原理图，测试原理如下：当需要测量样品17的磁致应变时，可以先制作长方体结构的样品17，将样品17固定在样品台10上，当第一电磁铁3和第二电磁铁4之间没有磁场时，样品的长度为L；当向第一电磁铁3和第二电磁铁4通电时，第一电磁铁3和第二电磁铁4之间产生磁场，磁场方向垂直于纸面，在磁场的作用下，若此时样品17的应变状态是样品的长度伸长，此时产生应变后的样品17为图中的虚线所示，即样品17的第一面17A和第二面17B都产生了的位移，因此，此时射在第一面17A上的激光的反射光路发生变化，第一激光位移传感器13根据反射回的激光产生第一电压信号，并将第一电压信号通过数据线传输给数据处理装置，同时射在第二面17B上的激光的反射光路也发生变化，第二激光位移传感器14根据反射回的激光产生第二电压信号，并将第二电压信号通过数据线传输给数据处理装置，数据处理装置将第一电压信号和第二电压信号转换成数字信号，并且根据电压与位移变化值之间的线性关系(激光位移传感器产生的电压与位移变化值之间存在的线性关系为已知的，在购买激光位移传感器时厂家会给出该线性关系)，计算出第一电压信号对应的ΔL₁以及第二电压信号对应的ΔL₂，ΔL₁即为样品的第一面的位移变化值，ΔL₂即为样品的第二面的位移变化值，并根据公式(1)计算出样品的应变量：

其中，ε为样品的应变量，L为样品的初始长度或宽度。

在本发明实施例中，数据处理装置还分别与第一电磁铁3和第二电磁铁4连接，第一电磁铁3和第二电磁铁4均与电源连接，通过数据处理装置控制输入给两个电磁铁的电流大小进而控制磁场强度，可以通过数据处理装置设定需要测量的磁场数值，数据处理装置根据设定的磁场数值分别向第一电磁铁3和第二电磁铁4输入电流，使第一电磁铁3和第二电磁铁4产生的磁场达到所需数值，并在该磁场数值下对样品17的应变进行测量。

本发明实施例中的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，在测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金样品的应变时，通过第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14射出的激光在样品表面产生的反射回路的变化来计算样品发生的应变量，在此过程中无需与样品进行接触，实现了对样品的非接触式测量，如此无需在样品的表面贴应变片，因此，样品在发生应变的过程中不会受到应变片最大变形量的限制，也避免了粘结在样品表面的应变片阻碍样品的变形的问题，使得测量的数据准确，提高了测量的精度，其中第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14的最大量程均为2mm，因此可以测量的样品的最大位移变化值为4mm，进而使得该装置可以测量的应变量的量程较大，本发明中的装置操作方便，而且制作过程简单，可以在实验室内进行推广，能够有效地测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变性能，对Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金在大功率水下声纳、微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件等领域的研究起到重要意义。

实施例二

本发明实施例提供了一种使用实施例一中的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置测量磁致应变的方法，该方法包括：

步骤1：将样品固定放置于样品台10上，打开第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14，调整第一三轴位移台11，使第一激光位移传感器13发出的激光处在样品的第一面(17A)，调整第二三轴位移台12，使第二激光位移传感器14发出的激光处在样品的第二面(17B)，第一面(17A)和第二面(17B)互相平行；

步骤2：通过数据处理装置设定需要测量的磁场数值，在磁场的作用下，样品17的第一面17A和第二面17B分别产生位移变化，处在第一面17A上的激光的反射光路发生变化，处在第二面17B上的激光的反射光路发生变化，使第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14产生电压信号，当磁场大小达到设定值时，数据处理装置读取第一激光位移传感器13产生的第一电压信号，读取第二激光位移传感器14产生的第二电压信号；

步骤3：数据处理装置将第一电压信号和第二电压信号转化成数字信号，并根据电压与位移变化值的线性对应关系，分别计算出第一电压信号对应的位移变化值ΔL₁以及第二电压信号对应的位移变化值ΔL₂，并根据公式(1)计算出样品17的应变量ε。

在本发明实施例中，如图5所示，为本发明中的数据处理装置测量磁致应变的流程图，可以通过数据处理装置打开第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14，第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14可以通过RS232串口与数据处理装置连接。还可以通过数据处理装置控制第一电磁铁3和第二电磁铁4产生的磁场，第一电磁铁3和第二电磁铁4可以通过RS232串口与数据处理装置连接，通过数据处理装置设定需要测量的磁场数值，在本发明实施例中，可以通过设定最大磁场数值E以及采样点数S来得出需要测量的磁场数值，其中，E>0，S为大于0的整数，其中，需要测量的磁场数值分别为E/S、2E/S、3E/S、4E/S……SE/S，在磁场的强度从零逐渐增加到E的过程中，每当磁场达到需要测量的数值时，则数据处理装置读取第一激光位移传感器13产生的第一电压信号以及读取第二激光位移传感器14产生的第二电压信号，根据电压信号与位移变化值的线性关系，得出第一电压信号对应的位移变化值ΔL₁以及第二电压信号对应的位移变化值ΔL₂，如此，可以根据公式(1)得出在每个需要测量的磁场数值下，样品17的应变量；

例如，设定最大磁场为10000奥斯特，采样点是100个点，则磁场从0逐渐增加到10000奥斯特的过程中，在磁场强度达到100奥斯特时读取第一电压信号和第二电压信号，并根据电压和位移变化值的线性关系以及公式(1)计算出磁场强度在100奥斯特时样品17的应变量；当磁场强度达到200奥斯特时读取第一电压信号和第二电压信号，并根据电压和位移变化值的线性关系以及公式(1)计算出磁场强度在200奥斯特时样品17的应变量；如此类推，当磁场强度达到10000奥斯特时读取第一电压信号和第二电压信号，并根据电压和位移变化值的线性关系以及公式(1)计算出磁场强度在10000奥斯特时样品17的应变量，此时测试已经完成，数据处理装置导出数据，将测试得到的数据以应变曲线的方式表示出来。即将磁场强度做为x轴，每个磁场强度对应的应变量做为y轴，即可作出磁致应变曲线。

如图6所示，为使用本发明的高精度大量程非接触式测量磁致应变装置对某定向凝固Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金样品进行测量后得到的应变曲线，其中，曲线C₁和曲线C₂分别表示施加磁场和去除磁场的过程中该样品的应变值，如曲线C₁所示，当实际的磁场的强度较小时，很难驱动样品的马氏体变体发生再取向，因此，样品的应变值较小，当磁场强度超过2500奥斯特时，样品的应变值明显增大，在本发明实施例中，应变值为负值代表样品的尺寸在磁场的作用下发生了伸长，当磁场强度达到10000奥斯特时，样品的应变值达到了饱和，即该合金的磁致应变可以达到5000ppm，即该合金的最大应变量可以达到0.5％；如曲线C₂所示，当磁场强度从10000奥斯特逐渐降低的过程中，该样品的应变值先是稍微增大后又逐渐减小，这是因为在磁场强度不断增大的过程中，马氏体变体已经发生了再取向，在磁场强度不断减小的过程中，发生了再取向的马氏体变体不能恢复至初始状态，因此，样品的应变值不能恢复到零，即样品的尺寸不能恢复到初始未施加任何磁场时的大小。

本发明实施例中的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，主要用来测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变，此外，对于位移变化量大于0.12微米的材料，也可以使用本发明的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置测量其在磁场作用下的应变大小。

本发明实施例中的高精度大量程非接触式测量磁致应变的装置，在测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金样品17的应变时，通过第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14射出的激光在样品17表面产生的反射回路的变化来计算样品17发生的应变量，在此过程中无需与样品17进行接触，实现了对样品17的非接触式测量，如此无需使在样品17的表面贴应变片，因此，样品17在发生应变的过程中不会受到应变片最大变形量的限制，也避免了粘结在样品17表面的应变片阻碍样品17的变形的问题，使得测量的数据准确，提高了测量的精度，其中第一激光位移传感器13和第二激光位移传感器14的最大量程均为2mm，因此可以测量的样品17的最大位移变化值为4mm，进而使得该装置可以测量的应变量的量程较大，本发明中的装置操作方便，而且制作过程简单，可以在实验室内进行推广，能够有效地测量Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金的磁致应变性能，对Ni-Mn-Ga铁磁形状记忆合金在大功率水下声纳、微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件等领域的研究起到重要意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。