[发明专利]多光束激光外差测量磁致伸缩系数的方法

摘要

多光束激光外差测量磁致伸缩系数的方法，涉及到材料的磁滞伸缩系数的测量方法。该方法解决了现有测量磁致伸缩系数的方法的精度低的问题。本发明的测量方法是将待测试件进行交流退磁后，固定在两根固定棒之间；然后，打开H0固体激光器，并驱动振镜开始工作；最后，在待测试件上施加单调上升的直流电流，在该过程中，采用信号处理系统连续采集光电探测器输出的电信号，并获得待测试件的长度变化量Δl，根据Δl获得待测试件的磁置伸缩系数α＝Δl/l。本发明采用基于激光外差技术和多普勒效应，把待测的长度信息加载到外差信号的频率差中，经信号解调后可以同时得到多个待测长度值，经加权平均处理可以提高待测长度值的测量精度，进而提高磁致伸缩系数的测量精度。

主权项

多光束激光外差测量磁致伸缩系数的方法，该方法是基于下述装置实现的，所述装置包括两根形状相同的固定棒(1‑1、1‑2)、激励线圈(2)、直流稳压电源(4)、平面反射镜(5)、薄玻璃板(6)、偏振分束镜PBS(7)、H0固体激光器(8)、四分之一波片(9)、振镜(10)、会聚透镜(11)、光电探测器(12)和信号处理系统(13)，直流稳压电源(4)用于给激励线圈(2)提供工作电源，使得该激励线圈(2)产生磁场，待测试件(3)居中放置在激励线圈(2)形成的筒形空间内，待测试件(3)的一端固定连接一根固定棒(1‑1)的一端，该根固定棒(1‑1)的另一端固定设置，待测试件(3)的另一端固定另一根固定棒(1‑2)的一端，该根固定棒(1‑2)的另一端粘接固定在平面反射镜(5)的非反射面，平面反射镜(5)的反射面与待测试件(3)的轴线垂直；并且两根固定棒(1‑1、1‑2)、待测试件(3)和激励线圈(2)同轴设置；在平面反射镜(5)的反射面一侧距离d处，与该平面反射镜(5)平行设置有薄玻璃板(6)；H0固体激光器(8)发出的线偏振光经偏振分束镜PBS(7)反射后入射至四分之一波片(9)，经该四分之一波片(9)透射后的光束入射至振镜(10)的光接收面，经该振镜(10)反射的光束再次经四分之一波片(9)透射后发送至偏振分束镜PBS(7)，经该偏振分束镜PBS(7)透射后的光束入射至薄玻璃板(6)，经该薄玻璃板(6)透射之后的光束入射至平面反射镜(5)，该光束在相互平行的薄玻璃板(6)的后表面和平面反射镜(5)之间反复反射多次，多束经平面反射镜(5)反射的光束经薄玻璃板(6)透射之后获得多束透射光束，该多束透射光束和薄玻璃板(6)的前表面的反射光束一起通过会聚透镜(10)汇聚至光电探测器(12)的光敏面上，所述光电探测器(12)输出电信号给信号处理系统(13)；其特征在于，基于上述装置的多光束激光外差测量磁致伸缩系数的方法为：首先，将待测试件(3)进行交流退磁，然后固定在两根固定棒(1‑1、1‑2)之间；然后，打开H0固体激光器(8)，并驱动振镜(10)开始工作；最后，打开直流稳压电源(4)，并调整该直流稳压电源(4)输出单调上升的直流电流，在该过程中，采用信号处理系统(13)连续采集光电探测器(12)输出的电信号，并根据所述电信号获得待测试件(3)的长度变化量Δl，根据所述长度变化量获得待测试件(3)的磁置伸缩系数α＝Δl/l，l为待测试件(3)的原始长度。