金屬材料分析儀的製作方法

2023-06-16 12:18:11

專利名稱：金屬材料分析儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀器，尤其是用於測量金屬材料的分析儀。
背景技術：
我國是一個製造業大國，金屬材料的使用及使用的種類很廣泛，確定金屬材料 的性能和種類，對製造業來將是必須的。目前國內在金屬材料性能分析方面仍然採用傳 統的光譜分析的方式，價格昂貴、分析過程複雜，只有在一些專業的科研院所和專業的 實驗室才有使用，不適用於小型製造企業。
實用新型內容為了克服上述缺陷，本實用新型的目的在於提供一種成本較低、結構簡單、操 作方便、靈敏度高、適用性強的金屬材料分析儀。為了達到上述目的，本實用新型的金屬材料分析儀，包括電渦流傳感器，用於檢測金屬測量件並輸出檢測信號；檢測電路，用於將接收到的電渦流傳感器輸出的檢測信號轉換成有效電信號並 將該有效電信號進行放大處理後輸出；數字處理電路，用於將接收到的檢測電路輸出的模擬量轉換呈有效的數字信 號，並輸送到單片機；單片機，用於將接收到的數字電路輸出的數位訊號按照預設的程序與標準信號 進行對比處理，並將與該數位訊號最接近的標準信號所對應的金屬標識信號輸送至顯示 器；儲存器，用於儲存標準信號以及與所述標準信號一一對應的金屬標識信號的有 效數據，並和單片機之間進行交互傳輸；顯示器，用於顯示單片機輸出的信號；控制裝置，用於控制單片機和顯示器的工作。其中，所述的電渦流傳感器為高頻反射式電渦流傳感器。進一步地，所述的檢測電路為諧振式電路、正反饋法測量電路或電橋法測量電 路。特別是，所述的數字處理電路包括放大器、模擬開關、A/D轉換器、比較器、 數字濾波器、輸出接口。其中，所述的數字處理電路為由Δ-ΣΑ/D轉換晶片構成的A/D轉換系統。上述的結構，先將經金屬標準件採取的標準信號儲存於存儲器內。測量時，由 高頻反射式電渦流傳感器對被測對象進行信息採集，將採集的信號送給檢測電路，經檢 測電路轉換成有效電信號並經放大後傳送給數字處理電路，數字處理電路將檢測電路輸 出的模擬量轉換成有效的數位訊號，並輸送到單片機單元，單片機單元接收到數字處理 電路送來的有效數位訊號後將其與標準信號進行對比處理，並輸送給顯示器進行顯示；可以大大降低金屬材料分析儀的價格，並能使金屬材料分析過程簡單化，有利於在中小 型製造企業推廣和使用，構成部件採用國產化成熟的元器件，便於企業化大批量生產， 具有較高的經濟效益，基於電渦流傳感器的金屬材料性能分析儀可以實現高效率、高精 度測量，實現力金屬材料分析儀向著小型化、智能化、高精度、高效率的測量方向發 展，目前金屬材料性能分析方式發展較快，但是體型大、價格高、效率低、分析材料單 一的缺點難以克服，基於電渦流傳感器的金屬材料性能分析儀克服了這些缺點，並保留 了其優點，小型化、價格低、精度高、智能化的金屬材料性能分析儀器，開拓了電渦流 傳感器在金屬材料性能分析中的應用，本儀器在金屬材料性能分析上的使用將提高工作 分析的效率及精確度，並能增加金屬材料行能分析的種類，具有重要的社會效益。

圖1為本實用新型具體實施例的框圖。圖2為本實用新型中高頻反射式電渦流傳感器原理圖。圖3為本實用新型中電渦流傳感器的原理示意圖。圖4為本實用新型中電渦流傳感器的等效電路示意圖。圖5為本實用新型中檢測電路的諧振式電路圖。圖6為本實用新型中檢測電路的調諧曲線圖。圖7為本實用新型中檢測電路的反饋法測量電路。圖8為本實用新型中檢測電路的電橋法測量電路。圖9為本實用新型金屬材料分析儀電路圖。圖10為本實用新型金屬材料分析儀顯示電路圖。圖11為本實用新型具體實施例的信息處理流程圖。圖12為本實用新型具體實施例的程序流程圖。圖13為本實用新型具體實施例中鐵和鋁的Δυ-h特性圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1-13所示，本實用新型的金屬材料分析儀，包括電渦流傳感器，用於檢測金屬測量件並輸出檢測信號；所述的電渦流傳感器為 高頻反射式電渦流傳感器；高頻反射式電渦流傳感器結構簡單，主要由安置於骨架上得扁平圓形線圈構 成，如圖3所示。傳感線圈由高頻電流i激磁，產生高頻交變磁場，此在被側體平面上產 生電渦流。根據電磁感應定律，電渦流對起去磁作用，以阻止的變化。圖中表示由電渦 流產生的磁場，因而與反向。顯然傳感器線圈與被測體之間的距離S越小，電渦流效應 越強，從而把非電量S轉換為電量，以實現位移量的測量。(2)等效電路根據基爾霍夫定律，可列出電壓平衡方程組RlI+jwLlIl-jwMI2 = Ul-jwMIl+R2I2+jwL2I2 = 0[0038]
權利要求1.一種金屬材料分析儀，其特徵在於，包括電渦流傳感器，用於檢測金屬測量件並輸出檢測信號；檢測電路，用於將接收到的電渦流傳感器輸出的檢測信號轉換成有效電信號並將該 有效電信號進行放大處理後輸出；數字處理電路，用於將接收到的檢測電路輸出的模擬量轉換呈有效的數位訊號，並 輸送到單片機；單片機，用於將接收到的數字電路輸出的數位訊號按照預設的程序與標準信號進行 對比處理，並將與該數位訊號最接近的標準信號所對應的金屬標識信號輸送至顯示器；儲存器，用於儲存標準信號以及與所述標準信號一一對應的金屬標識信號的有效數 據，並和單片機之間進行交互傳輸；顯示器，用於顯示單片機輸出的信號；控制裝置，用於控制單片機和顯示器的工作。
2.如權利要求1所述的金屬材料分析儀，其特徵在於，所述的電渦流傳感器為高頻反 射式電渦流傳感器。
3.如權利要求2所述的金屬材料分析儀，其特徵在於，所述的檢測電路為諧振式電 路、正反饋法測量電路或電橋法測量電路。
4.如權利要求3所述的金屬材料分析儀，其特徵在於，所述的數字處理電路包括放大 器、模擬開關、A/D轉換器、比較器、數字濾波器、輸出接口。
5.如權利要求4所述的金屬材料分析儀，其特徵在於，所述的數字處理電路為由 Δ -ΣΑ/D轉換晶片構成的A/D轉換系統。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬材料分析儀，為解決現有技術中、測量複雜、成本較高等問題而發明。本實用新型由電渦流傳感器、檢測電路、數字處理電路、單片機、儲存器、顯示器和控制裝置構成。上述的結構，先將經金屬標準件採取的標準信號儲存於存儲器內。測量時，由高頻反射式電渦流傳感器對被測對象進行信息採集，將採集的信號送給檢測電路，經檢測電路轉換成有效電信號並經放大後傳送給數字處理電路，數字處理電路將檢測電路輸出的模擬量轉換成有效的數位訊號，並輸送到單片機單元，單片機單元接收到數字處理電路送來的有效數位訊號後將其與標準信號進行對比處理，並輸送給顯示器進行顯示；成本低、結構簡單、靈敏度高、適用性強。
文檔編號G01N27/90GK201796014SQ20102052968
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者王堯, 翟寧寧 申請人:淄博職業學院