一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法
2023-07-15 00:32:41
一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法
【專利摘要】本發明的有益效果是，提供一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，基於電磁學原理，採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈檢測非金屬材料的不連續性，利用串聯諧振電路中的電感線圈內的介質變化將導致串聯諧振電路的諧振頻率發生變化的特性，突破了當前無損檢測理論限制，將電磁檢測方法應用於非金屬材料的不連續性檢測中，易於實現自動化檢測，提高了非金屬材料不連續性的檢測效率與檢測精度。
【專利說明】—種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法
[0001]A method to test discontinuity of nonmetallie material through theinductance of series resonance circuit
所屬【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種無損檢測方法，特別是涉及一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法。
【背景技術】
[0003]針對非金屬材料的不連續性檢測，目前採用的無損檢測方法有聲學、力學、射線等檢測方法。電磁無損檢測方法目前僅用於金屬材料的不連續性檢測。電磁檢測與聲學、力學、射線等檢測方法相比，具有檢測精度高、檢測速度快、易於實現自動化檢測等優點，其中諧振電路具有極高的檢測靈敏度。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術之不足，提供一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，基於電磁學原理，採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈檢測非金屬材料的不連續性。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈作為檢測非金屬材料不連續性的檢測傳感器，被檢非金屬材料可從電感線圈內軸向穿過；根據電感量公式L二μ 0U ,A/1,電感線圈的電感量Z與電感線圈內介質的相對磁導率t有關，而介質的相對介電常數
與介質的相對介電常數G有關，根據串聯諧振電路諧振頻率計算公式/cTl/(2v {LC)l/2)可知，串聯諧振電路的諧振頻率/o與電感線圈內的介質的相對介電常數G有關，當介質中出現不連續時，介質的相對介電常數^將發生變化，導致串聯諧振電路的諧振頻率/^發生變化，利用串聯諧振電路的這一特性，檢測非金屬材料的不連續性，
檢測步驟包括標定和實測兩個部分，
標定過程為，
a.將標準非金屬材料插入電感線圈內，電感線圈內的介質變為標準非金屬材料，所述標準非金屬材料是具有與被檢非金屬材料相同材質和形狀的無不連續的完好非金屬材料；
b.調節串聯諧振電路裝置中的激勵電源的激勵頻率，當激勵頻率等於串聯諧振電路的諧振頻率時，串聯諧振電路發生諧振，串聯諧振電路的總電流達到最大值；
c.記錄保存串聯諧振電路發生諧振時的激勵頻率和串聯諧振電路的總電流，分別記錄為標定激勵頻率和標定總電流；
實測過程為，
d.將被檢非金屬材料插入電感線圈內，電感線圈內的介質變為被檢非金屬材料，串聯諧振電路裝置中的激勵電源採用標定激勵頻率激勵串聯諧振電路，此時，若串聯諧振電路發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率相同，串聯諧振電路的總電流等於標定總電流，由此判定電感線圈內的被檢非金屬材料與標定非金屬材料完全相同，無不連續；若串聯諧振電路沒有發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率不同，串聯諧振電路的總電流小於標定總電流，由此判定電感線圈內的被檢非金屬材料中存在不連續。
[0006]本發明的有益效果是，提供一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，基於電磁學原理，採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈檢測非金屬材料的不連續性，突破了當前無損檢測理論限制，將電磁檢測方法應用於非金屬材料的不連續性檢測中，易於實現自動化檢測，提高了非金屬材料不連續性的檢測效率與檢測精度。
[0007]以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法不局限於實施例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0009]圖1是本發明實施例的串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的示意圖。
[0010]圖中，L.電感線圈，C.電容，R.電阻，V.激勵電源，A.被檢非金屬材料。
【具體實施方式】
[0011]在圖1所示的實施例中，一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈L作為檢測非金屬材料不連續性的檢測傳感器，被檢非金屬材料A可從電感線圈L內軸向穿過；根據電感量公式Z=//# yVU/7，電感線圈的電感量Z與電感線圈內介質的相對磁導率有關，而介質的相對介電常數V r與介質的相對介電常數G有關，根據串聯諧振電路諧振頻率計算公式/cTl/(2v {LC)l/2)可知，串聯諧振電路RLC的諧振頻率Z1ci與電感線圈L內的介質的相對介電常數ε r有關，當介質中出現不連續時，介質的相對介電常數ε r將發生變化，導致串聯諧振電路RLC的諧振頻率A發生變化，利用串聯諧振電路RLC的這一特性，檢測非金屬材料的不連續性，
檢測步驟包括標定和實測兩個部分，
標定過程為，
a.將標準非金屬材料插入電感線圈L內，電感線圈L內的介質變為標準非金屬材料，所述標準非金屬材料是具有與被檢非金屬材料A相同材質和形狀的無不連續的完好非金屬材料；
b.調節串聯諧振電路裝置中的激勵電源V的激勵頻率，當激勵頻率等於串聯諧振電路RLC的諧振頻率時，串聯諧振電路RLC發生諧振，串聯諧振電路RLC的總電流達到最大值；
c.記錄保存串聯諧振電路RLC發生諧振時的激勵頻率和串聯諧振電路RLC的總電流，分別記錄為標定激勵頻率和標定總電流；
實測過程為，
d.將被檢非金屬材料A插入電感線圈L內，電感線圈L內的介質變為被檢非金屬材料A,串聯諧振電路裝置中的激勵電源V採用標定激勵頻率激勵串聯諧振電路RLC，此時，若串聯諧振電路RLC發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率相同，串聯諧振電路RLC的總電流等於標定總電流，由此判定電感線圈L內的被檢非金屬材料A與標定非金屬材料完全相同，無不連續；若串聯諧振電路RLC沒有發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率不同，串聯諧振電路RLC的總電流小於標定總電流，由此判定電感線圈L內的被檢非金屬材料A中存在不連續。
[0012]上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，但發明並不局限於實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種串聯諧振電路電感檢測非金屬材料不連續性的方法，其特徵在於:採用串聯諧振電路裝置中的電感線圈作為檢測非金屬材料不連續性的檢測傳感器，被檢非金屬材料可從電感線圈內軸向穿過；根據電感量公式Z=// ^1N2AZl,電感線圈的電感量Z與電感線圈內介質的相對磁導率有關，而介質的相對介電常數與介質的相對介電常數￡ r有關，根據串聯諧振電路諧振頻率計算公式/cri/(2V ml/2)可知，串聯諧振電路的諧振頻率A與電感線圈內的介質的相對介電常數f ^有關，當介質中出現不連續時，介質的相對介電常數ε r將發生變化，導致串聯諧振電路的諧振頻率A發生變化，利用串聯諧振電路的這一特性，檢測非金屬材料的不連續性， 檢測步驟包括標定和實測兩個部分， 標定過程為， a.將標準非金屬材料插入電感線圈內，電感線圈內的介質變為標準非金屬材料，所述標準非金屬材料是具有與被檢非金屬材料相同材質和形狀的無不連續的完好非金屬材料； b.調節串聯諧振電路裝置中的激勵電源的激勵頻率，當激勵頻率等於串聯諧振電路的諧振頻率時，串聯諧振電路發生諧振，串聯諧振電路的總電流達到最大值； c.記錄保存串聯諧振電路發生諧振時的激勵頻率和串聯諧振電路的總電流，分別記錄為標定激勵頻率和標定總電流； 實測過程為， d.將被檢非金屬材料插入電感線圈內，電感線圈內的介質變為被檢非金屬材料，串聯諧振電路裝置中的激勵電源採用標定激勵頻率激勵串聯諧振電路，此時，若串聯諧振電路發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率相同，串聯諧振電路的總電流等於標定總電流，由此判定電感線圈內的被檢非金屬材料與標定非金屬材料完全相同，無不連續；若串聯諧振電路沒有發生諧振，則說明此時串聯諧振電路的諧振頻率與標定激勵頻率不同，串聯諧振電路的總電流小於標定總電流，由此判定電感線圈內的被檢非金屬材料中存在不連續。
【文檔編號】G01N27/00GK103954654SQ201410199816
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】林俊明 申請人:愛德森（廈門）電子有限公司