基于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的柔軟位移敏感單元基礎(chǔ)研究.pdf

1、狹小曲面層間位移監(jiān)測(cè)是確保國(guó)防和工業(yè)大型設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵，傳統(tǒng)電渦流傳感器探頭使用金屬線圈繞制而成，具有剛性，在狹小曲面層間位移監(jiān)測(cè)中受到了限制。雖然近年來(lái)隨著制備工藝的提高，電渦流線圈趨向于薄型、柔軟的方向發(fā)展，但成本較高。因此迫切需求一種柔軟、低成本的非接觸式位移測(cè)量傳感器。
　　本文首次研究了一種基于電渦流效應(yīng)的柔軟位移敏感單元，采用碳納米管/硅橡膠復(fù)合材料制備成敏感線圈，該種材料不含任何金屬，并具有良好的力學(xué)和電學(xué)特性。

2、本文主要完成的工作如下:
　　(1)制備了歐米茄型和螺旋型復(fù)合材料線圈。濃度為介于0.001和0.20之間，圈數(shù)介于3和9之間。
　　(2)分析了濃度、圈數(shù)、頻率對(duì)復(fù)合材料線圈阻抗特性和電渦流特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，線圈的阻抗模值和并聯(lián)等效電阻隨著濃度的增大而減小;阻抗角和并聯(lián)等效電容隨著濃度的增大而增大。線圈的阻抗模值、阻抗角、并聯(lián)等效電阻和電容均隨頻率的增大而減小。歐米茄型線圈的阻抗模值體現(xiàn)出不同的提離特性，隨著提離的增大

3、，濃度為0.01、0.12和0.16的阻抗模值單調(diào)減小，濃度為0.04和0.08的阻抗模值單調(diào)增大。螺旋型線圈濃度為0.001至0.08時(shí)，阻抗模值隨著提離的增加呈先增大后減小的特性，而且轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的提離值隨濃度的增大而減小，在濃度為0.12、0.16和0.20時(shí)，阻抗模值則單調(diào)減小。
　　(3)定量分析了線圈的噪聲、靈敏度和分辨力。線圈的噪聲小于2.8％，隨著濃度的增大線圈的靈敏度減小，分辨力增大。提離為0至0.5毫米時(shí)，分辨力為