[发明专利]形状记忆合金线作为动力元件的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及形状记忆合金线技术领域，尤其涉及形状记忆合金线作为动力元件的控制方法。

背景技术

形状记忆合金线(SMA为其名ShapeMemoryAlloy简称)已经有很广泛的应用，它越来越引起各行业的重视，如医疗仪器、电子，汽车零部件，家居等行业。他的工作原理很简单：当记忆合金线的两端施加了的电压，合金线被加热而产生变形，它的长度就会收缩短总长度的4％左右；当电压为零时，它的长度会回到原本的长度。它实际上可以作为一种新型驱动原件来使用，由于它比传统的驱动元件轻，体积小和价格便宜，所以它已经有了不少创新应用，如继电器，插销，反光镜驱动器等。

当形状记忆合金线作为驱动元件使用时，存在一些不足的地方：1、在常温空气下使用，它在加热后冷却回复的耗时间长，往往是加热过程的数倍；特别是当形状记忆合金线的直径大的情况下冷却恢复长度更加慢；2、在许多形状记忆合金线的应用中，需要根据应用对象控制其加热温度的大小，加热时间长度，以及其工作的速度；3、形状记忆合金线应用在多次往复运动中，需要优化和控制速度。

发明内容

本发明的目的在于克服以上的缺点和不足提出一种形状记忆合金线作为动力元件的控制方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

形状记忆合金线作为动力元件的控制方法，将记忆合金线放在水或油的介质中。

优先的，控制电流输出的大小和持续时间的波形流量。

优先的，将所述形状记忆合金线放在导电的水介质中。

优先的，所述液态冷却介质为可导电的医用生化水。

本发明通过利用水或油作为介质提高了形状记忆合金线的工作效率，采用控制电流输出的大小和持续时间的波形流量的方法优化控制形状记忆合金线的工作；且延长了形状记忆合金线的寿命，同时拓宽了形状记忆合金线的应用领域和范围。

附图说明

图1是本发明形状记忆合金线在空气介质中的工作效率变化图。

图2是本发明形状记忆合金线在水介质的工作效率变化图。

图3是本发明形状记忆合金线脉冲加热变化图。

具体实施方式

下面并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1、图2所示，在时间横坐标上，矩形图为通电加热的阶段，矩形图之间为冷却的阶段；竖坐标为加热量大小和形状记忆合金线长度变化大小，矩形内的曲线既是加热后形状记忆合金线长度的变化，矩形外的曲线既是停止加热后形状记忆合金线冷却恢复时的长度变化。当用水作为形状记忆合金线的工作介质时能达到每秒钟10个周期频率，而在空气介质中只能达到每秒钟3个周期频率；工作效率明显提高；而它在水介质中不会发生过热失效，因为在水中杜绝了形状记忆合金线温度的急剧升高；侵泡在水介质中虽然会减小少许的形状记忆合金线的收缩长度和减小少许输出力的大小，但使得停止加热后形状记忆合金线冷却恢复的时间长度缩短了约75％，从而大大提高了其工作速度和效率。当使用导电的水作为工作介质时，也不影响侵泡在其中的形状记忆合金线通电加热工作，例如在使用可导电的医用生化水为介质时，形状记忆合金线仍然工作良好。

使用水或油作介质还可以保护形状记忆合金线不致过热失效，延长形状记忆合金线的使用寿命。在空气介质中，形状记忆合金线的加热时间和幅度控制不当，很容易使其发生过热失效，这种失效使原形状记忆合金线不能再使用。

如图3所示：图中竖坐标为电流输出的大小，也是加热量大小，图中横坐标为时间坐标，所以图中矩形的h高度为对形状记忆合金线输出的加热电流大小，横坐标上的d为一个周期内加热时间长度，b为一个周期内加热后的冷却时间长度，T为一个工作周期时间。

1)h值越高，对同一直径的形状记忆合金线加热速度越快，工作速度就加快，工作周期会缩短。

2)d值可优化形状记忆合金线的加热时长，使其正好达到所需的热量即可，过长会影响速度效率，过短影响形状记忆合金线的力度和工作长度的功率输出。

3)b值影响形状记忆合金线的恢复速度，从而影响工作周期和工作效率。

综上所述，在工作周期时间内控制电流输出的大小和持续时间的波形流量就可以优化和控制控制形态记忆合金线的速度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。