[发明专利]一种基于材料电导率-温度特性的非接触式测温方法与装置

权利要求书

1.一种基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：包括电源模块(1)、高频信号发生电路(2)、感温探头(7)、检测线圈(5)、检测电路(3)和计算机(4)，还包括采用耐高温软磁材料制作而成的导磁磁芯(6)；

所述电源模块(1)分别与高频信号发生电路(2)、检测电路(3)连接，所述检测线圈(5)分别与高频信号发生电路(2)、检测电路(3)连接，所述检测电路(3)的输出端与计算机(4)连接，所述感温探头(7)为非铁磁性金属，其安装于被测设备内部，所述检测线圈(5)紧密缠绕于导磁磁芯(6)的一端，所述导磁磁芯(6)的另一端靠近于感温探头(7)；

所述电源模块(1)用于给高频信号发生电路(2)和检测电路(3)供电；

所述高频信号发生电路(2)用于产生高频信号，驱动检测线圈(5)产生交变电磁场；

所述检测线圈(5)用于产生交变电磁场，使感温探头(7)表面形成涡流场，反作用于检测线圈(5)产生的原磁场，从而改变检测线圈(5)的交流阻抗；

所述检测电路(3)用于测量检测线圈(5)的交流阻抗；

所述计算机(4)用于接收、处理检测电路(3)发送的数据，根据该数据计算出感温探头(7)的电导率，并利用预先标定好的温度与电导率的变化关系反演推导出感温探头(7)的实时温度。

2.根据权利要求1所述的基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：所述检测电路(3)包括依次电连接的放大电路(31)、信号处理电路(32)、滤波电路(33)和数据传输电路(34)；所述放大电路(31)的输入端与检测线圈(5)电连接，所述数据传输电路(34)的输出端与计算机(4)电连接或无线连接；

所述放大电路(31)用于将检测线圈(5)的检测信号进行放大；

所述信号处理电路(32)包括响应信号分离电路(321)和幅值相位提取电路(322)，所述响应信号分离电路(321)用于将检测线圈(5)的检测信号分为两个不同电压信号后输送给幅值相位提取电路(322)，所述幅值相位提取电路(322)用于将该两个不同电压信号转换为可以代表线圈阻抗信息的幅值差信号和相位差信号；

所述滤波电路(33)用于对幅值差信号和相位差信号进行滤波处理；

所述数据传输电路(34)用于将滤波处理后的信号传输到计算机(4)上。

3.根据权利要求2所述的基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：所述检测线圈(5)的线径为0.8～1.2mm，匝数为1000～2000匝，长度为60～100mm，内径为50～60mm，所述检测线圈(5)采用漆包线制作而成。

4.根据权利要求3所述的基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：所述导磁磁芯(6)采用HiperCo27合金，所述导磁磁芯(6)的直径为50～60mm。

5.根据权利要求4所述的基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：所述高频信号发生电路(2)的激励频率为20～50kHz。

6.根据权利要求5所述的基于材料电导率-温度特性的非接触式测温装置，其特征在于：所述检测线圈(5)的线径为1.0mm，匝数为1500匝，长度为80mm，内径为55mm，所述导磁磁芯(6)的直径为55mm，所述高频信号发生电路(2)的激励频率为20kHz。