Анализ МСП с металлическими сердечниками.

Преимущества:

1. Высокие мощности.

2. Высокие амплитуды смещений.

3. Большая механическая прочность.

4. Стабильность работы.

Недостатки:

1. Дефицитные и драгоценные материалы (Ni, Cu, Ag иногда Au).

2. Значительные габариты, вес.

3. Наличие подмагничивания.

4. Высокая трудоемкость изготовления.

5. Высокий уровень акустических шумов.

6. Необходимость принудительного охлаждения.

7. Невозможность работы в агрессивных средах.

Ферритовые МСП

В качестве магнитострикционных материалов широко используются ферриты. Это специальная керамика с хорошо выраженными магнитострикционными свойствами (δ_s=(10 – 26)·10^-6). Основным преимуществом, по сравнению с металлическими МС материалами, является большое удельное сопротивление и отсутствие токов Фуко. Электрическое сопротивление ферритов в 10⁸ – 10¹¹ раз больше чем у металлов. Поэтому ферриты обладают высоким электроакустическим КПД в широком диапазоне частот. Они не требуют высоких электрических напряжений, не чувствительны к воздействиям внешней среды, могут работать в большинстве агрессивных сред. Химический состав ферритов описывается формулой Ме·Fe₂O₃ где Ме – символ двухвалентного металла. Технология изготовления изделий из ферритов сравнительно проста и аналогична технологии изготовления изделий из керамики. В качестве исходных материалов применяются оксиды никеля, железа, меди, кобальта. Предельная амплитуда УЗ колебаний ферритовых МСП зависит от величины предела динамической прочности материала (σ_s). В режиме холостого хода максимальная амплитуда колебаний может быть оценена по формуле:

. (2.62)

Величина σ_s зависит от структуры и свойств феррита. Практически σ_s=14,7 – 19,6 МПа. При таких значениях σ_s колебания смещения в режиме холостого хода составляют 3…4 мкм на частоте 22,0 кГц. Интенсивность изменения МСП из феррита может быть приближенно оценена из выражения:

. (2.63)

Таким образом промышленное применение ферритовой керамики возможно только при интенсивности нагрузки излучения 25…30 Вт/м² и амплитуде УЗК до 3 мкм. Применение ферритовых МСП оправдано только в маломощных установках Р_а ≤ 50,0 Вт.

Преимущества:

1. Высокое удельное сопротивление, возможность работы на высоких частотах.

2. Высокая технологичность (исключается трудоемкая операция набивки пакета из пластин).

3. Дешевизность и доступность материалов.

4. Возможность работы в агрессивных средах.

5. Пониженные напряжения возбуждения.

6. Исключается обмотка подмагничивания.

Недостатки:

1. Малые удельные мощности.

2. малые амплитуды колебаний.

3. Низкая механическая прочность.

4. Невозможность пайки.