[发明专利]电磁传感器及其校准

说明书

本申请涉及电磁传感器及其校准。本发明的实施方式提供了一种用于检测金属靶微观结构的电磁传感器(400)，包括：磁性装置，用于提供励磁磁场；磁力计(430)，用于检测在金属靶中引起的合成磁场；以及校准电路(450、551、552、553、554)，用于生成校准磁场来校准电磁传感器，其中校准参考磁场是由励磁磁场在校准电路引起的电流产生的。

本申请是申请日为2012年04月27日，申请号为201280031366.4，发明名称为“电磁传感器及其校准”的申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施方式涉及监测金属靶微观结构的装置和方法。特别是，虽然不排它地，本发明的一些实施方式涉及校准电磁传感器的装置和方法。特别是，虽然不排它地，本发明的一些实施方式涉及对金属靶的微观结构信息的监测。

背景

诸如钢的金属的生产过程中，受控冷却紧跟在金属轧制之后。生产过程期间，尤其是冷却过程，金属的微观结构演变并导致被加工的金属的最终微观结构。被加工的金属的微观结构对金属特性的许多方面都有影响，例如对拉伸强度有影响。

传统的微观结构分析技术是破坏性的，并且涉及从例如被加工的材料的线圈的端部去除用于分析的样本。这耗时间，高成本，不允许连续监测，并且只评估被加工的材料的一小部分。

当被加工的材料是钢时，据知电磁技术可以通过检测由于钢中电导率和磁导率的变化引起的铁磁相位改变来监测钢相位转变。而且，如果线圈被放置在正被加工的钢的附近，这导致线圈阻抗测量的变化，因为电导率和磁导率受钢的微观结构的影响。例如奥氏体，高温下稳定阶段的铁，是顺磁性的，而稳定低温相位铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体是铁磁性的，低于约760℃的居里温度。钢的性能随着这些相位的体积分数剧烈变化，其很大程度上受制于钢的合金含量和冷却速率。

然而，在加工期间，问题出现在对金属的电磁特性的实时监测中。许多问题出自与金属加工相关的环境条件，例如热量、水分、湿度，等等。

发明内容

本发明的具体实施方式的目标是至少缓解现有技术中的一个或多个问题。

根据本发明的各方面，提供了以下所定义的装置和方法。

根据本发明的一个方面，提供了用于检测金属靶的微观结构的电磁传感器，其包括：用于提供磁场的装置；用于检测在金属靶中引起的磁场的磁力计；和用于生成参考磁场来校准传感器单元的校准电路。

电磁传感器可包括多个校准电路。多个校准电路中的每一个可以被设置为在相应的频率范围内生成磁场。多个校准电路中的每一个可以包括相应的阻抗。一个或多个校准电路可包括校准线圈。电磁传感器可包括控制装置，用于选择性地控制参考磁场的生成。参考磁场可由在校准电路中由磁场引起的电流生成。磁力计可以是感应检测器线圈或霍尔传感器。电磁传感器可包括磁芯。磁芯可以是U型的或H型的。磁力计可被设置为贴近磁芯的磁极。生成磁场的装置可包括一个或多个励磁线圈。电磁传感器可包括控制单元，其被设置为确定校准周期并且在校准周期期间选择性地激活校准电路。控制单元可被设置为基于从磁力计输出的检测信号确定校准周期。控制单元可被设置为基于从磁力计输出的检测信号和预定义参考电平来确定校准周期。控制单元可包括用于接收来自生产设备的指示金属靶之间的周期的信号的输入端，其中控制单元被设置为基于该信号来确定校准周期。控制单元可被设置为选择性地控制多个校准电路。控制单元可被设置为使多个校准电路中的每一个校准电路输出相应的频率。

根据本发明的一个方面，提供了校准电磁传感器的方法，包括：提供励磁磁场；使校准电路输出校准磁场；在一个或多个磁力计上接收合成磁场；以及基于合成磁场确定对电磁传感器的校准。