[发明专利]一种用于测量圆柱体导体材料参数的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁参数测量技术领域，具体指一种利用涡流检测技术原理，检测圆柱体导体材料参数的装置及其方法。

背景技术

目前采用涡流检测技术的测量仪器，只能进行产品的单一参数的测量，如磁导率μ或电导率σ，然后通过这个单一参数对产品进行分析、研究和选材。但是，有些不同的物质材料却具有相同的某一种参数值，那么，对于这些材料，通过现有的涡流检测方法是无法加以区分的。本发明装置采用了差动式双参数(磁导率μ和电导率σ)测量技术既克服了单参数的不足，与多参数绝对式测量装置相比，分辨率得到了进一步的提高。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术存在的缺失，而提出一种利用涡流检测技术原理的装置可用于参数的测量，即通过本装置可同时检测多项参数。

该装置使用了两组相同的通过式感应线圈(工作线圈和比较线圈)，这些线圈组中的磁化线圈中的电流为正弦电流，电流的频率由振荡电源中的振荡器产生。工作线圈和比较线圈中的测量线圈的圈数是完全相同的(W₂)，这些线圈的内部被放置标准件和被测工件。另外装置还接有电压表V和相位表

图中的振荡电源和频率计由计算机仿真，使用虚拟仪器软件LabVIEW的图形编程G语言编程实现，然后通过美国国家仪器公司NI的数据卡6251输出。

本发明一种测量圆柱体导体材料参数的装置(如附图1所示)，包括信号发生器、频率计、电流表、电压表、相位表，工作线圈、比较线圈及经与其连接的数据卡和计算机作电信号的方式连接构成。

其中，工作线圈，比较线圈完全相同的线圈；AI.0，AI.1引脚为数据卡模拟输入口，AO.0为模拟输出口。

本发明基于下述工作原理

根据欧姆定理和圆柱形导体的磁场渗透公式，得到空载时的传感器线圈内的磁流Φ₀和插入圆柱导体以后圆柱导体横截面上渗透的磁流Φ₂为：

Φ0=B0S=μ0H0παπ2---(1)]]>

Φ2=∫sB ds---(2)]]>

其中：

B₀-空载时传感器线圈内的磁感应强度；

H₀-插入圆柱导体时圆柱导体体外的磁场强度；

α_π-传感器工作线圈的半径；

μ₀-真空磁导率，4π×10^-7H/m；

B-插入圆柱导体时圆柱导体横截面上的磁感应强度；

S-导体横截面积；

利用贝塞尔公式推导公式(2)，可得：