智能電子防潮箱記憶彈簧的工作原理
防潮箱是根據軍隊高新技術裝備的發展而建立的一個除濕平臺,來滿足各種精密配件和電子器件儲存的濕度要求。專門用來儲存分類管理精密配件,高級鏡頭,攝影器材,光學器材,電子器件,集成電路板件,SMT,微電腦芯片等電子材料及配件,防止生霉,生霧,氧化銹蝕,材料變形,老化斷裂,電子器件失效等。為了提高儲存產品的可靠性和使用壽命,采用智能化微電腦管理來提高配件的可維性和完好率,使各種精密配件和電子器件始終處于良好性能狀態。
工作原理:濕度傳感器(濕度和溫度信號)→微電腦(CPU中央處理器)→加熱器(高分子材料PTC恒溫發熱模塊加熱)→智能形狀記憶合金彈簧(合金形狀隨溫度變化而改變)→平衡彈簧(普通平衡彈簧同合金)。
目前市售電子防潮箱,絕大多數品牌產品的除濕器的排潮門驅動方式,都是采用有記憶合金彈簧驅動來實現。記憶合金彈簧在溫度變化時能產生伸縮,從而產生行程,再與復位普通拉簧和連桿配合組成吸排潮門動作機構。
將記憶合金彈簧放進帶加熱器件的鋁管內,加熱器通電加熱,于是記憶合金彈簧受熱縮短,逐漸產生拉力,在數分鐘到十余分鐘左右將除濕器的排潮門拉開排潮。當排潮時間完畢,加熱器斷電降溫,記憶合金彈簧降溫冷卻并被復位拉簧拉長復原,使除濕器的排潮門關閉,除濕器對箱內空氣進行干燥。如此來回反復,達到除濕目的。
由于記憶合金彈簧一根才幾塊錢,價格十分低廉,采用它還可以大大簡化產品機械結構和大大節省電子電路,用很少幾個零件就可驅動,大幅降低生產成本,因此在低檔防潮箱上被廣泛使用。而正是因為采用了記憶合金彈簧,并結合機械式濕度開關和機械式指針濕度表,價格低廉的低檔防潮箱產品才得以產生.
19世紀70年代,世界材料科學中出現了一種具有“記憶”形狀功能的合金。記憶合金是一種頗為特別的金屬條,它極易被彎曲,我們把它放進盛著熱水的玻璃缸內,金屬條向前沖去;將它放入冷水里,金屬條則恢復了原狀。在盛著涼水的玻璃缸里,拉長一個彈簧,把彈簧放入熱水中時,彈簧又自動的收攏了。涼水中彈簧恢復了它的原狀,而在熱水中,則會收縮,彈簧可以無限次數的被拉伸和收縮,收縮再拉開。這些都由一種有記憶力的智能金屬做成的,它的微觀結構有兩種相對穩定的狀態,在高溫下這種合金可以被變成任何你想要的形狀,在較低的溫度下合金可以被拉伸,但若對它重新加熱,它會記起它原來的形狀,而變回去。這種材料就叫做記憶金屬(memory metal)。它主要是鎳鈦合金材料。例如,一根螺旋狀高溫合金,經過高溫退火后,它的形狀處于螺旋狀態。在室溫下,即使用很大力氣把它強行拉直,但只要
把它加熱到一定的“變態溫度”時,這根合金仿佛記起了什么似的,立即恢復到它原來的螺旋形態。這是怎么回事?難道合金也具有人類那樣的記憶力?
原來不是那么回事!這只是利用某些合金在固態時其晶體結構隨溫度發生變化的規律而已。例如,鎳-鈦合金在40oC以上和40oC以下的晶體結構是不同的,但溫度在40oC上下變化時,合金就會收縮或膨脹,使得它的形態發生變化。這里,40oC就是鎳-鈦記憶合金的“變態溫度”。各種合金都有自己的變態溫度。上述那種高溫合金的變態溫度很高。在高溫時它被做成螺旋狀而處于穩定狀態。在室溫下強行把它拉直時,它卻處于不穩定狀態,因此,只要把它加熱到變態溫度,它就立即恢復到原來處于穩定狀態的螺旋形狀了。
記憶合金在臨床醫療領域內有著廣泛的應用,例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導絲和手術縫合線等等,記憶合金在現代醫療中正扮演著不可替代的角色。加熱會變直的勺子
記憶合金同我們的日常生活也同樣休戚相關。僅以記憶合金制成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復原狀。利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過"記憶"功能,調節或關閉供水管道,避免燙傷。也可以制作成消防報警裝置及電器設備的保安裝置。當發生火災時,記憶合金制成的彈簧發生形變,啟動消防報警裝置,達到報警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門內,用以保持暖房的溫度,當溫度過低或過高時,自動開啟或關閉暖氣的閥門。
作為一類新興的功能材料,記憶合金的很多新用途正不斷被開發,例如用記憶合金制作的眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復原狀。不久的將來,汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了,只要用電吹風加加溫就可恢復原狀,既省錢又省力,很是方便。
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