[發明專利]一種用于超級電容器電導率的檢測方法

在審

• 申請號: 202210168362.6
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN115372415A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 楊延菊;程春磊;楊文耀;張曉宇;田亮亮;宋靜;張渝;霍永陳;鄒毅峰;胡佳
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01R27/02;G01N29/07
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 50229
• 代理人: 施永卿

1.一種用于超級電容器電導率的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

首先，將超級電容器的待檢測電極材料(600)放置在脈沖激勵源線圈與磁鐵之間，通過脈沖激勵源激勵待檢測電極材料(600)產生渦流、并通過磁鐵的靜磁場將渦流轉換為洛倫茲力；然后，在超級電容器待檢測電極材料(600)周圍陣列布置超聲換能器(300)，通過超聲換能器(300)接收待檢測電極材料(600)受洛倫茲力作用發出的超聲信號；最后，采用信號采集模塊(400)處理超聲換能器(300)中接收的超聲信號、并反饋到電導率重建模塊(500)中，利用電導率重建模塊(500)根據超聲信號重建待檢測電極材料(600)的電導率；

所述電導率重建模塊(500)根據超聲信號重建待檢測電極材料(600)的電導率具體為：首先采用時間反演法重建超聲信號中待檢測電極材料(600)的洛倫茲力散度；然后利用獲得的洛倫茲力散度重建待檢測電極材料(600)的內部電場強度；最后采用最小二乘迭代法重建待檢測電極材料(600)的電導率分布。

2.根據權利要求1所述的一種用于超級電容器電導率的檢測方法，其特征在于：所述采用時間反演法重建待檢測電極材料(600)的洛倫茲力散度具體為：

式中，▽表示梯度、為數學計算符號，F表示待檢測材料內部的洛倫茲力，▽·F表示待檢測電極材料的洛倫茲力散度；Ω表示超聲換能器所處的曲面，具體為：以待檢測電極材料所處位置為中心位置，以超聲換能器與中心位置的距離為半徑所獲得的圓，此圓即為超聲換能器所處的曲面；c_s表示聲波的傳播速度；r表示待檢測電極材料所處的位置；p(r_d,t)表示超聲換能器在檢測點r_d處接收的超聲信號；t表示接收時間。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于超級電容器電導率的檢測方法，其特征在于：所述聲波的傳播速度采用超聲換能器(300)測量、計算獲得，具體為：測試開始前，結合待檢測電極材料(600)所處的環境，由所采用的超聲換能器(300)發出與接收聲波，通過聲波的傳播距離與時間差計算得到聲波的傳播速度。

4.根據權利要求1～3任一項所述的一種用于超級電容器電導率的檢測方法，其特征在于：所述利用獲得的洛倫茲力散度重建待檢測電極材料(600)的內部電場強度、以及采用最小二乘迭代法重建待檢測電極材料(600)的電導率分布具體為：

首先通過洛倫茲力散度重建電場強度：

▽·F＝▽·(J×B)＝B(σ▽×E+▽σ×E)|_z；

式中，J表示待檢測電極材料內部電流密度；B表示待檢測電極材料所處位置的磁通密度；E表示待檢測電極材料內部電場強度；σ表示待檢測電極材料的電導率；Z表示方向；

E＝-(A₁+▽φ)；

式中，A₁表示脈沖電流產生的一次磁矢位；(a,b)表示脈沖激勵源線圈的中心點坐標；(x,y)表示計算場點的坐標；φ表示標量電位；

然后采用最小二乘迭代法重建待檢測電極材料的電導率分布：

f(σ)＝[▽·(J×B)-B(σ▽×E+▽σ×E)|_z]²；

式中，f(σ)表示建立的最小二乘目標函數。