CN110907533A - 利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属电力设备检测技术领域，具体涉及一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，主要包括：通过收集各类金属线材，开展其特征相位与线宽参数检测，分析其变化规律，从而建立与之对应的数学模型，并与实际现场检测参数进行对比，根据实际情况对其变化规律进行数学模型修正，并以此为基础，利用其建立的数学模型进行涡流仪器开发设计，通过仪器检测，屏幕直接显示金属线材材质。本发明通过制作试样并通过试样检测建立对应数学模型，将数学模型结合进涡流仪，涡流仪检测待鉴别线材时自动提取待鉴别线材宽度，将计算特征相位与检测特征相位进行对比，进行线材鉴别，该方法准确性高，适用性强。
Description
技术领域
本发明属电力设备检测技术领域，具体涉及一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法。
背景技术
当今社会，科技飞速发展，各种金属材料广泛用于各类设备中。同时为加强防腐功能或绝缘功能，往往在金属线材表面喷涂油漆或环氧树脂材料，加之这层防腐涂料和绝缘材料不能破坏，这为检测鉴别材质是否符合要求增加困难，并且常规X射线荧光或电弧激发光谱仪也不适用。因此，国内很多研究学者提出采用涡流检测方式。
涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，适用于导电材料。当导体置于交变磁场之中，导体中就会有感应电流存在，即产生涡流。此时，导体中的涡流也会产生相应的感应磁场，并影响原磁场的强弱，进而导致线圈电压和阻抗的改变。当导体材质不同时，涡流的强度不同，引起线圈电压和阻抗的变化不同。因此，通过仪器检测出线圈中电压或阻抗的变化，即可间接地进行金属线材鉴别。然而，国内外研究资料表明，导体中涡流大小与导体表面形状有关。简言之，对于线材，导体厚度方向影响较小，而导体宽度对其影响较大。采用较大线径的铝材与采用较小线径的铜材，电导率差别很小，导致检测特征相位参数相差很小，难以区分。因此，采用涡流检测进行线材材质鉴别必须考虑其线材宽度的影响。然而，现有技术中的涡流仪主要是通过检测线材特征相位的方式来鉴别线材，这就使得检测结果准确性不高，常常造成误检的情况。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，通过特征相位与线宽参数建立数学模型，利用建立并修正的数学模型结合进涡流仪，从而实现快速准确的金属线材鉴别。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：
一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，包括以下步骤：
(1)收集各类常用规格金属线材，制作试样；
(2)开展上述试样的特征相位与线宽参数检测；
(3)分析试样的特征相位与线宽参数检测的变化规律，建立与之对应的数学模型；
(4)与实际检测参数进行对比，修正数学模型；
(5)将修正后的数学模型结合进涡流仪，涡流仪检测待鉴别线材时自动提取待鉴别线材宽度，将计算特征相位与实际特征相位进行对比，进行线材鉴别。
进一步地，步骤(1)所述制作试样中，如单根线材宽度尺寸≤50mm，采用紧密排列方式成一排，排宽度＞50mm，然后在线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂；如单根线材宽度尺寸＞50mm，直接在该线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂。
进一步地，步骤(2)中，采用常规涡流仪进行特征相位检测，线材宽度通过游标卡尺或卷尺进行测量。
进一步地，步骤(3)中，采用SPSS软件进行回归分析建立数学模型。
进一步地，步骤(5)中，利用修正后的数学模型结合进涡流仪，进行仪器设计以及软件编程处理，从而实现通过涡流仪检测金属特征相位与线宽参数，并自动鉴别出金属线材材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过制作试样并通过试样检测建立对应数学模型，将数学模型结合进涡流仪，涡流仪检测待鉴别线材时自动提取待鉴别线材宽度，将计算特征相位与检测特征相位进行对比，进行线材鉴别，该方法准确性高，适用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法的流程图；
图2为铜线材特征相位与线宽关系绘制曲线图。
图3为铝线材特征相位与线宽关系绘制曲线图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
请参照图1至图3，本发明优选的实施例提供一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，包括以下步骤：
(1)收集常用规格的铜线圈导线和铝线圈导线，制作试样。
其中，如单根线材宽度尺寸≤50mm，采用紧密排列方式成一排，排宽度＞50mm，然后在线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂；如单根线材宽度尺寸＞50mm，直接在该线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂。
(2)开展制作的试样的特征相位与线宽参数检测，采用常规涡流仪进行特征相位检测，线材宽度通过游标卡尺或卷尺进行测量。
(3)分析试样的特征相位与线宽参数检测的变化规律，建立与之对应的数学模型。
根据其参数对应关系，采用SPSS软件进行回归分析建立数学模型。
(4)与实际检测参数进行对比，修正数学模型。
修正后的数学模型如式1和式2所示，其中：
铜线圈导线线宽与特征相位函数关系式为式1：
y＝-0.52x2+13.2x+176.3 (1)
铝线圈导线线宽与特征相位函数关系式为式2：
y＝-0.33x2+10.5x+179.4 (2)
(5)将修正后的数学模型结合进涡流仪，涡流仪检测待鉴别线材时自动提取待鉴别线材宽度，将计算特征相位与实际特征相位进行对比，进行线材鉴别。
其中，利用其建立的数学模型进行仪器开发设计以及软件编程处理，从而实现通过检测金属特征相位与线宽参数，检测时，将计算特征相位与实际特征相位进行对比，涡流仪可以自动在屏幕上显示金属线材材质，简单准确快捷。
本发明不局限于以上的具体实施方式，以上仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）收集各类常用规格金属线材，制作试样；
（2）开展上述试样的特征相位与线宽参数检测；
（3）分析试样的特征相位与线宽参数检测的变化规律，建立与之对应的数学模型；
（4）与实际检测参数进行对比，修正数学模型；
（5）将修正后的数学模型结合进涡流仪，涡流仪检测待鉴别线材时自动提取待鉴别线材宽度，将计算特征相位与实际特征相位进行对比，进行线材鉴别。
2.根据权利要求1所述的利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，其特征在于：
步骤（1）所述制作试样中，如单根线材宽度尺寸≤50mm，采用紧密排列方式成一排，排宽度＞50mm，然后在线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂；如单根线材宽度尺寸＞50mm，直接在该线材表面刷涂油漆或浇筑环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，其特征在于：
步骤（2）中，采用常规涡流仪进行特征相位检测，线材宽度通过游标卡尺或卷尺进行测量。
4.根据权利要求1所述的利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，其特征在于：
步骤（3）中，采用SPSS软件进行回归分析建立数学模型。
5.根据权利要求1所述的利用金属线材特征相位与线宽变化规律鉴别线材的方法，其特征在于：
步骤（5）中，利用修正后的数学模型结合进涡流仪，进行仪器设计以及软件编程处理，从而实现通过涡流仪检测金属特征相位与线宽参数，并自动鉴别出金属线材材质。
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|---|---|---|---|---|
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| CN201796013U (zh) * | 2010-09-15 | 2011-04-13 | 淄博职业学院 | 电涡流金属材料分析传感器 |
| CN106841378A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-13 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种在役电力变压器导线材质原位无损鉴别方法 |
| CN107748199A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-02 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电力变压器线圈材质鉴别方法 |
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH11183634A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Taiheiyo Cement Corp | 金属検出装置及び金属検出方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| CN201796013U (zh) * | 2010-09-15 | 2011-04-13 | 淄博职业学院 | 电涡流金属材料分析传感器 |
| CN106841378A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-13 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种在役电力变压器导线材质原位无损鉴别方法 |
| CN107748199A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-02 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电力变压器线圈材质鉴别方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 边美华 等: "干式变压器铜铝线材涡流检测系统的设计与开发", 《广西电力》 * |
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