CN109579686A - 一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法，其包括如下步骤：1）在被检测金属的一侧设置电涡流传感器；2）给电涡流传感器提供激励电压，使被检测金属内形成电涡流；3）断开激励电压，通过电涡流传感器感应被检测金属内的电涡流变化并转化为电压信号；4）采集电涡流传感器反馈的电压信号，根据电压信号的衰减曲线及衰减时间判断被测金属厚度。通过衰减曲线来判断要检测金属的厚度，相比较现有的金属厚度检测方法，这种方式实现起来更加的简单、方便，而且在实施过程中可根据金属的情况变化激励电压的频率，优化不同厚度段以及不同电阻率的被测金属的测量精度，可进一步提高系统的测量精度。

Description

一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种金属厚度测量方法，特别涉及一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法以及实现该种方法的系统。

背景技术

在金属板冲压进料过程中，容易出现多张金属板重叠进料的情况，出现这种情况会对设备造成损伤，因此在金属板进料过程中需要进行金属板单双张检测，金属单双张检测是电磁感应原理的具体应用，广泛用于金属冲压进料检测中，包括金属包装、家电生产、汽车等行业。

传统的双张检测器有的采用模拟电路制作,缺点是调试烦琐、反应较慢、稳定性差。其工作原理是在金属板进料通道的上下两侧分别设置发射探头和接收探头，传感器的发射探头（T发射端)）内线圈通以高频交变信号产生磁场，传感器的接收探头（R发射端）内线圈感应磁场产生电信号。在发射探头(T)和接收探头(R)之间插人金属片时，由于金属片对磁通有一定的屏蔽作用，且金属片越厚屏蔽效果越明显，此时互感系数变小，而且插人金属片的片数越多，互感系数就变得越小，即感应电动势也就越小。显然，在发射探头（T）和接收探头(R)之间插人的金属片的多少与接收探头(R)感应的电信号的强弱有密切关系。检测器通过检测接收探头感应的电信号的变化量，来判别通过接收探头之间金属片的多少。

目前这种检测方式要在待测材料两边分别放置发射探头与接收探头，这类的金属单双张的检测设备安装复杂、精度差，为此有必要设计一种新的金属厚度测量方法来对现有技术进行改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用电涡流传感器检测金属厚度的方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法，其包括如下步骤：1）在被检测金属的一侧设置电涡流传感器；2）给电涡流传感器提供激励电压，使被检测金属内形成电涡流；3）断开激励电压，通过电涡流传感器感应被检测金属内的电涡流变化并转化为电压信号；4）采集电涡流传感器反馈的电压信号，根据电压信号的衰减曲线及衰减时间判断被测金属厚度。

优选的，在步骤2）中可通过调节激励电压频率调节被测金属中电涡流的分布，进而电涡流衰减系数与衰减时间。

本专利还公开了一种采用电涡流传感器测量金属厚度的系统，其包括：电涡流传感器、激励电源及信号采集装置，所述电涡流传感器与所述激励电源及信号采集装置连接，所述激励电源用于给电涡流传感器提供一定频率的激励电压，使被检测金属内形成电涡流；所述信号采集装置用与在激励电源断开后采集涡流传感器反馈的反应被检测金属内的电涡流变化电压衰减曲线。

优选的，所述激励电源的输出电压信号频率可调节。

如上所述，本采用电涡流传感器测量金属厚度的方法及系统具有以下有益效果：该方法采用电涡流传感器测量要检测金属的厚度，利用电涡流传感器在待检测金属内产生电涡流，在通过该电涡流传感器检测金属内电涡流的变化，通过衰减曲线来判断要检测金属的厚度，相比较现有的金属厚度检测方法，这种方式实现起来更加的简单、方便，而且在实施过程中可根据金属的情况变化激励电压的频率，优化不同厚度段以及不同电阻率的被测金属的测量精度，可进一步提高系统的测量精度。

附图说明

图1为本发明实施例的方法实现时传感器与被金属的位置结构示意图。

图2为本发明实施例特定频率下电涡流强度在金属板中不同深度分布示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供了一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法，其包括如下步骤：首先在被检测金属2的一侧设置电涡流传感器1，电涡流传感器1应靠近被检测金属2。然后通过激励电源给电涡流传感器1提供激励电压，施加于电涡流传感器上的电压会产生逐渐增大的激励电流，激励电流在被测金属2中会产生电涡流。接着将激励电源断开，随着激励电源的断开，被检测金属2内的电涡流会产生变化，在激励电压断开后，被测金属中的电涡流会在电涡流传感器激励线圈中产生续流电流。此时通过涡流传感器1检测被检测金属2内的电涡流变化并转化为电压信号。采集电涡流传感器反馈的电压信号，由于电涡流是逐渐减小的，因此电压信号也是逐渐衰减的，由于不同厚度金属其衰减的速率和时间都是不同的（如图2所示），这样根据电压信号的衰减曲线及衰减时间判断被测金属厚度。

在通过涡流传感器1在被检测金属内形成电涡流时，通过调节激励电压频率调节被测金属中电涡流的分布，进而电涡流衰减系数与衰减时间，这样就可根据不同厚度的金属调节相应的激励电压频率，优化不同厚度段以及不同电阻率的被测金属的测量精度，可进一步提高系统的测量精度，达到测量精度与测量速度的平衡。

采用这种方式检测金属厚度时，如进行金属板单双张检测时，可首先通过该方法测量单张金属板的电涡流衰减曲线，并作为标准曲线，然后在后续的测量过程中，可以该当检测到的电涡流衰减曲线超出该标准曲线的误差范围，就可判断存在多张进板的情况。

本专利还公开了一种实现上述测量方法的系统，其包括：电涡流传感器、激励电源及信号采集装置，电涡流传感器与激励电源及信号采集装置连接，激励电源用于给电涡流传感器提供一定频率的激励电压，使被检测金属内形成电涡流；信号采集装置用与在激励电源断开后采集涡流传感器反馈的反应被检测金属内的电涡流变化电压衰减曲线。激励电源的输出电压信号频率可调节。

采用该系统进行测量时采用电涡流传感器测量要检测金属的厚度，利用电涡流传感器在待检测金属内产生电涡流，在通过该电涡流传感器检测金属内电涡流的变化，通过衰减曲线来判断要检测金属的厚度，相比较现有的金属厚度检测方法，这种方式实现起来更加的简单、方便，而且在实施过程中可根据金属的情况变化激励电压的频率，优化不同厚度段以及不同电阻率的被测金属的测量精度，可进一步提高系统的测量精度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种采用电涡流传感器测量金属厚度的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1）在被检测金属的一侧设置电涡流传感器；

2）给电涡流传感器提供激励电压，使被检测金属内形成电涡流；

3）断开激励电压，通过电涡流传感器感应被检测金属内的电涡流变化并转化为电压信号；

4）采集电涡流传感器反馈的电压信号，根据电压信号的衰减曲线及衰减时间判断被测金属厚度。

2.根据权利要求1所述的采用电涡流传感器测量金属厚度的方法，其特征在于：在步骤2）中可通过调节激励电压频率调节被测金属中电涡流的分布，进而电涡流衰减系数与衰减时间。

3.一种采用电涡流传感器测量金属厚度的系统，其特征在于，其包括：电涡流传感器、激励电源及信号采集装置，所述电涡流传感器与所述激励电源及信号采集装置连接，所述激励电源用于给电涡流传感器提供一定频率的激励电压，使被检测金属内形成电涡流；所述信号采集装置用与在激励电源断开后采集涡流传感器反馈的反应被检测金属内的电涡流变化电压衰减曲线。

4.根据权利要求3所述的采用电涡流传感器测量金属厚度的系统，其特征在于：所述激励电源的输出电压信号频率可调节。