[發明專利]一種用于測量圓柱體導體材料參數的裝置及其方法

無效

• 申請號: 200910047900.0
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101839967A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 杜向陽;程武山;范狄慶;余遒
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01R27/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及電磁參數測量技術領域，具體指一種利用渦流檢測技術原理，檢測圓柱體導體材料參數的裝置及其方法。

背景技術

目前采用渦流檢測技術的測量儀器，只能進行產品的單一參數的測量，如磁導率μ或電導率σ，然后通過這個單一參數對產品進行分析、研究和選材。但是，有些不同的物質材料卻具有相同的某一種參數值，那么，對于這些材料，通過現有的渦流檢測方法是無法加以區分的。本發明裝置采用了差動式雙參數(磁導率μ和電導率σ)測量技術既克服了單參數的不足，與多參數絕對式測量裝置相比，分辨率得到了進一步的提高。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術存在的缺失，而提出一種利用渦流檢測技術原理的裝置可用于參數的測量，即通過本裝置可同時檢測多項參數。

該裝置使用了兩組相同的通過式感應線圈(工作線圈和比較線圈)，這些線圈組中的磁化線圈中的電流為正弦電流，電流的頻率由振蕩電源中的振蕩器產生。工作線圈和比較線圈中的測量線圈的圈數是完全相同的(W₂)，這些線圈的內部被放置標準件和被測工件。另外裝置還接有電壓表V和相位表

圖中的振蕩電源和頻率計由計算機仿真，使用虛擬儀器軟件LabVIEW的圖形編程G語言編程實現，然后通過美國國家儀器公司NI的數據卡6251輸出。

本發明一種測量圓柱體導體材料參數的裝置(如附圖1所示)，包括信號發生器、頻率計、電流表、電壓表、相位表，工作線圈、比較線圈及經與其連接的數據卡和計算機作電信號的方式連接構成。

其中，工作線圈，比較線圈完全相同的線圈；AI.0，AI.1引腳為數據卡模擬輸入口，AO.0為模擬輸出口。

本發明基于下述工作原理

根據歐姆定理和圓柱形導體的磁場滲透公式，得到空載時的傳感器線圈內的磁流Φ₀和插入圓柱導體以后圓柱導體橫截面上滲透的磁流Φ₂為：

Φ0=B0S=μ0H0παπ2---(1)]]>

Φ2=∫sB ds---(2)]]>

其中：

B₀-空載時傳感器線圈內的磁感應強度；

H₀-插入圓柱導體時圓柱導體體外的磁場強度；

α_π-傳感器工作線圈的半徑；

μ₀-真空磁導率，4π×10^-7H/m；

B-插入圓柱導體時圓柱導體橫截面上的磁感應強度；

S-導體橫截面積；

利用貝塞爾公式推導公式(2)，可得：