智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用

　　引言

　　随着船舶自动化程度的日益提高，微机监控系统在船舶上得到日益广泛的运用。船舶微机自控系统的运用，要求广泛地运用各种传感器，并且要求传感器与计算机的连接方便，数据传输速度快、精度高。由江苏省无锡交通学校研制，并通过江苏省交通厅课题验收的智能式磁致伸缩位移传感器，正是满足了上述要求的新型传感器。在这里，作者与各位同行探讨一下智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景。

　　1 磁致伸缩原理

　　磁致伸缩原理是由科学家James Prescott Joule于1842 年发现的。James Prescott Joule 发现，当铁磁体受到外磁场作用而磁化时，其磁畴结构将发生变化，晶体的原子间距随之改变，致使铁磁体的体积、形状发生变化，特别是铁磁体物质在磁场方向上的长度发生变化。这种磁效应就称之为磁致伸缩。

　　2 磁致伸缩技术的应用

　　1940 年，磁致伸缩技术首次成功地应用在潜艇声纳探测距离系统上。1960 年美国人Jack Tellerman首次向美国政府申请了磁致伸缩位移传感器的专利权。目前，一部分飞机油箱的油位检测就是采用的磁致伸缩位移传感器。我校研制的智能式磁致伸缩位移传咸器，就是采用磁致伸缩原理进行高精度、可超长行程测量的新型位移传感器。其位移测量范围为0～3 000mm ，是一种非接触式位移传感器，不存在磨擦和磨损。该传感器的“智能”主要体现在:由于传感器与单片机一体化设计，使其具有高精度、超低温漂、可随意互换、安装调试方便简单、调零调满只须轻按一下按钮，无需反复调试等特点;其内部线路采用了当今较先进的数字电路，485 并行输出接口，操作简单，互换性好，有效传递距离达1km以上。该传感器能直接与计算机、中央控制系统交换数据。其综合指标目前较为领先，是其它任何位移传感器都无法相比的，在许多领域都可充分发挥其用途。

　　从国内外同类传感器的运用来看，由我校研制的智能式磁致伸缩位移传感器，非常适合工业自动化、汽轮发电机行业、液压缸体、飞机油箱油位等需要精确测量物体位移，并须将测量数据输入中心控制计算机的场合。

　　根据船舶自动控制技术运用的现状，以及智能式磁致伸缩位移传感器的技术特点，作者认为该传感器非常适用于船舶的各种液位测量，以及各种阀门的开启行程检测等。目前，船舶上常用的液位检测方法有浮力法、静压法、电极法、电阻法、电容法等。阀门的开启行程检测主要采用电阻式、差动式等传统位移传感器。但这些传感器均存在着测量精度低，稳定性、重复性等指标低，输出的电量是模拟量，输入计算机系统速度慢、难度大，数据传输衰减严重等缺陷。船舶上有许多地方需要运用液位传感器，例如普通船舶上的船用锅炉水位检测、燃油油位检测、舱底污水检测、以及特殊船舶如散装化学品运输船的液舱液位遥测与溢流控制、油船的油位检测与溢流控制等。船舶上阀门则更是不计其数。随着船舶自动化程度的提高，各种阀门的控制自动化要求也越来越高。与之相应，对检测设备精度的要求也越来越高。因此，智能式磁致伸缩位移传感器在船舶上的应用前景十分光明。