CN113391089A - 一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测量技术领域，提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法及装置，所述方法及装置通过将被测物进行磁化处理后，穿过至少两个平行设置的导电闭合线圈，并通过感应电压随时间的变化规律获取在所述被测物分别通过至少两个闭合线圈中心点的时间节点信息并得出间隔时间，测量所述至少两个闭合线圈之间的位移，并计算所述被测物通过至少两个闭合线圈的平均速度。本发明提供了一种新的低成本、高精度、抗干扰能力强的测速方法和装置，提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法及装置。
背景技术
速度测量技术在工业生产和生活中的应用越来越广泛，例如在探测、车辆测速、轧钢生产等领域的使用，目前应用得最广泛的测速技术包括红外传感测速技术、雷达测速技术、激光多普勒测速技术等，他们各有各的优缺点。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
红外线测速技术最难克服的是易受强太阳光等多种含有红外线的光源干扰，从而对测量结果产生影响；雷达测速技术是利用多普勒效应原理，通过采用向运动物体发射雷达波并接收反射信号，对比反射信号频率与发射机频率差值，计算出目标与雷达的相对速度，但雷达测速技术测量精度较低且容易受到发射波束张角等因素的影响；激光多普勒测速技术是利用激光的多普勒效应来对流体或固体速度进行测量的技术，通常采用一束单色光照射到运动物体上，测出其散射光相对于入射光的位移偏移，进而确认运动物体的速度，但在实际应用中，高精度的激光多普勒测速仪造价普遍比较高昂，通常用作实验室测量仪器，而应用在工业上成本过高。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法及装置，所述方法及装置通过将被测物进行磁化处理后，穿过至少两个平行设置的导电闭合线圈，并通过感应电压随时间的变化规律获取在所述被测物分别通过至少两个闭合线圈中心点的时间节点信息并计算出间隔时间，测量所述至少两个闭合线圈之间的位移，并计算所述被测物通过至少两个闭合线圈的平均速度。
根据本发明的第一个方面，一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，包括：
将被测物磁化处理；将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，所述闭合线圈为导电线圈；根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T；测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S；计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：v＝S/T。
进一步地，将被测物磁化处理包括，将被测物加入磁性材料；或，将被测物进行充磁处理。
进一步地，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S，具体包括，通过采用游标卡尺或多普勒激光测速装置测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S。
进一步地，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S，具体包括，通过可调导轨固定所述至少两个闭合线圈，并通过所述可调导轨上的标记获取相邻闭合线圈之间的位移S。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，包括：
磁化装置，用于使被测物带上磁性；至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈和第二线圈，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；计时模块，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；位移测量模块，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；计算模块，分别与所述计时模块和所述位移测量模块连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；显示模块，分别与所述计时模块、所述位移测量模块和所述计算模块连接，用于显示测量数据和计算数据。
进一步地，所述磁化装置包括，磁性物，所述磁性物与被测物可拆卸式连接。
进一步地，所述磁化装置包括，直流电源装置和双控开关装置；所述直流电源装置和双控开关装置与一个或多个所述闭合线圈通过导电线路相连；在所述双控开关装置处于第一状态的情况下，所述闭合线圈处于闭合状态且所述电源装置处于断开状态，在所述双控开关装置处于第二状态的情况下，所述电源装置与所述闭合线圈处于通路状态。
进一步地，所述计时模块包括电压传感器，所述电压传感器用于获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈过程的预定电压值。
进一步地，所述位移测量模块包括激光位移传感器，所述激光位移传感器用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移。
进一步地，所述位移测量模块包括可调导轨；所述可调导轨与所述至少两个闭合线圈分别固定连接，使所述至少两个闭合线圈保持平行且可进行轴向位移调节。
通过本发明提供的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法和装置，解决了相关技术中抗强光干扰能力弱，成本高、精度低等问题，并提供了一种新的测速方法和装置，提升了用户体验。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法的流程图；
图2是根据本发明实施例提供了一种感应电压随时间变化的坐标示意图；
图3是根据本发明实施例提供的一种包含可调导轨、闭合线圈和被测物的测速装置的结构示意图；
图4是是根据本发明实施例提供的一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置的结构框图；
图5是根据本发明实施例提供的一种包括直流电源装置、双控开关装置和第一线圈相连接的测速装置的电路示意图；
附图标记：
磁化装置-2、第一线圈-4、第二线圈-6、计时模块-8、位移测量模块-10、计算模块-12、计算模块-14、可调导轨-16、直流电源装置-18、双控开关装置-20。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤S或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚的列出的那些步骤S或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤S和单元。
为使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，图1是根据本发明实施例的测量方法的流程图，如图1所示，包括：
步骤S102，将被测物磁化处理；
步骤S104，将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，所述闭合线圈为导电线圈；
步骤S106，根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T；
步骤S108，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S；计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：v＝S/T。
其中，步骤S102中通过将被测物磁化处理的方式，使不带磁性的被测物带上磁性，并产生稳定的磁场。
需要说明的是，将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，具体方式为所述被测物垂直依次穿过所述至少两个闭合线圈的平行平面，并通过所述闭合线圈的中心位置，其中，穿过的运动方式可以是匀速运动，也可以是变速运动，此处不做限定。
本发明实施例提供了一种感应电压随时间变化的坐标示意图，如图2所示，其中，感应电压u随时间t的变化曲线类似于正弦曲线。
具体实施过程中，被测物从零时刻开始进入第一闭合线圈的感应范围到所述第一闭合线圈中心点的过程中，感应电压从零值开始增加并到达一个波峰的突变点后再降低，当位于t1时刻，电压值降为零并获取该时刻的时间节点；当所述被测物从中心点离开感应范围时，感应电压从零值开始降低并经过一个波谷的突变点再上升为零值，同时获取此时的时间节点t2；经过一段时间到达t3时刻，被测物进入第二闭合线圈的感应范围，与上述进入第一闭合线圈的感应电压变化规律类似，感应电压经过一个波峰的突变点后再降至零值，获取此刻时间节点t4，感应电压再经过一个波谷的突变点后再升至零值，获取此刻时间节点t5，因此在本发明实施例中，根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号为t1和t4，同时，计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T：T＝t4-t1。
本发明实施例中，通过将磁性物体穿过至少两个平行设置的导电闭合线圈，利用感应电压随时间的变化规律获取所述被测物分别通过至少两个闭合线圈中心点的时间节点信息并计算出间隔时间，并测量所述至少两个闭合线圈之间的位移，根据所述间隔时间和所述位移计算所述被测物通过至少两个闭合线圈的平均速度。本发明通过利用电磁感应原理获取被测物通过特定位置的时间，并测量位移来计算被测物平均速度的方式，避免了环境因素例如强外光源的干扰，提供了一种低成本、高精度的测量方法，提升了用户体验。
例如，里氏硬度计测量硬度值的应用，其基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度之比。而目前的里氏硬度计在使用过程中，并不能准确测量冲击速度和回弹速度，他们是利用速度引起的感应电压量，从而通过电压量的比值，间接得到速度的比值，并得出里氏硬度值。其次，里氏硬度测量中，冲击体速度是一个很关键的量值，这个基本参数的值如果不够准确，将会使得里氏值产生很大的偏差；在最新版的ISO16859和GB/T17394中，都对里氏硬度冲击体冲击速度的最佳估计值有了具体的要求，而目前的测速方法中，红外线测速技术因为易被外界光源干扰，测量结果不稳定，雷达测速技术测量精度较低，而激光多普勒效应造价过高，与本发明实施例的方法相比都不适合在该应该上进行使用。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，至少具备以下技术效果：提供了一种新的低成本、高精度、抗干扰能力强的测速方法，提升了用户体验。
在一个优选的实施例中，步骤S104，将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，具体包括，将所述被测物依次穿过三个平行设置的闭合线圈。
具体实施过程中，根据感应电压的变化规律分别获取通过所述三个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T1和T2，测量所述三个闭合线圈相邻线圈之间的位移S1和S2，计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：
本发明实施例中，通过将被测物依次穿过三个平行设置的闭合线圈的方式测量平均速度，与采用两个闭合线圈的方式相比，降低了因被测物在穿过第一个闭合线圈到第二个闭合线圈的过程中可能发生非均匀变速对测量结果造成的影响，使做变速运动的物体在特定位置的平均速度测量更加精准。
由此可推断，在一个优选的实施例中，采用将所述被测物依次穿过三个以上平行设置的闭合线圈，并依据上述实施例所采用的方法测量得到的平均速度，与上述实施例测量平均速度的方法相比，能够进一步降低因被测物在穿过多个闭合线圈的过程中可能发生非均匀变速对测量结果造成的影响，使做变速运动的物体在特定位置的平均速度测量更加精准。
在一个优选的实施例中，步骤S102，将被测物磁化处理包括，将被测物加入磁性材料。
具体实施过程中，将被测物加入磁性材料，使不带磁性的被测物与磁性物的组合体带上磁性，对于在测量不易被磁化的物体的速度时，不易受材料性质的影响，且使用便捷、成本低廉。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备实施例一具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：不易受材料性质的影响，使用便捷，降低使用成本。
在一个优选的实施例中，步骤S102，将被测物磁化处理包括，将被测物进行充磁处理。
具体实施过程中，将所述被测物放置在有直流电通过的线圈所形成的磁场里进行充磁处理，其中，所述被测物为易磁化的物体如铁、钴、镍等金属物。
本发明实施例中，将被测物进行充磁处理的磁化方式避免了将被测物加入磁性物体连接设计的不便，以及会增加被测物的质量带来的问题，降低了设计和制造成本。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：降低了设计和制造成本。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本发明实施例还提供了另一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，如图1所示，包括：
步骤S102，将被测物磁化处理；
步骤S104，将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，所述闭合线圈为导电线圈；
步骤S106，根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T；
步骤S108，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S；计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：v＝S/T；
其中，步骤S108中测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S包括，通过采用游标卡尺测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S。
其中，步骤S104中将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
同时，步骤S102中通过将被测物磁化处理，能够使不带磁性的所述被测物带上磁性，产生稳定的磁场。
具体实施过程中，由于在众多计量器具中，游标卡尺作为一种被广泛使用的测量工具，其精度高、使用方便，应用于本发明实施例中的多个闭合线圈之间的位移测量，测量的长度范围相匹配，使位移测量更精准，从而提高了速度测量的精准度，同时降低了使用成本。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：提高了测量精度，降低了使用成本。
在一个优选的实施例中，步骤S108中测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S包括，通过采用多普勒激光测速装置测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S。
具体实施过程中，由于被测物体在通过闭合线圈的过程中，电磁感应力非常小，以至于对被测物体运动的影响很小，因此可将被测物体通过闭合线圈的过程视为匀加速运动，在实验室中通过采用多普勒激光测速装置测量另一被测物通过所述至少两个闭合线圈中心点的瞬时速度v1和v2，在加速度a未知的情况下，通过公式
计算所述两个中心点之间的位移S,或者在所述加速度a已知的情况下，通过公式
计算所述两个中心点之间的位移S。
其中，所述多普勒激光测速装置在另一被测物通过所述至少两个闭合线圈中心点时刻发射激光束对所述被测物的瞬时速度进行测量，具体可以通过对感应电压的变化规律来进行控制，即在所述电压感应位于所述中心点的零电压值时刻发射激光束，其中通过感应电压的变化规律获取时间节点的具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明。
本发明实施例中，通过激光测速装置测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S的方式，可以减少因所述至少两个闭合线圈安装或制作误差导致中心点偏移，从而导致中心点之间的位移测量不够精准，并影响速度测量的精度。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：提高了测量精度。
实施例三
在上述实施例一的基础上，本发明实施例还提供了另一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，如图1所示，同时提供了一种包含可调导轨、闭合线圈和被测物的测速装置的结构示意图，如图3所示，包括：
步骤S102，将被测物磁化处理；
步骤S104，将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，所述闭合线圈为导电线圈；
步骤S106，根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T；
步骤S108，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S；计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：v＝S/T；
其中，步骤S108中测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S，具体包括，通过可调导轨16固定所述至少两个闭合线圈，并通过所述可调导轨16上的标记获取相邻闭合线圈之间的位移S。
同时，步骤S102中通过将被测物磁化处理，能够使不带磁性的所述被测物带上磁性，产生稳定的磁场。
其中，步骤S102中通过将被测物磁化处理的具体实施方式，以及步骤S104中将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈的具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
具体实施过程中，通过可调导轨16固定所述至少两个闭合线圈，能够使所述至少两个闭合线圈之间保持平行，并且可以调节所述闭合线圈相互之间的间隔距离。
其中，所述可调导轨16包含有可读位移量的标记，在具体实施过程中，可根据所述标记按照预定的长度对所述至少两个闭合线圈进行位置设定，并且可根据所述标记直接获取相邻闭合线圈之间的位移S。
本发明实施例中，通过采用可调导轨16的方式固定所述至少两个闭合线圈，并通过可调导轨16上的标记获取相邻闭合线圈之间位移，便于对所述闭合线圈的位置根据实际需要进行调节，从而方便对所述被测物在特定位置进行速度测量，使测量过程更加便捷、高效。
需要说明的是，可调导轨16的标记可以采用在导轨上进行刻线的方式，也可以采用电子显示的方式，此处不做限定，且所述标记读数与所述闭合线圈之间的位移量对应。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：便于对所述被测物在特定位置进行速度测量，使测量过程更加便捷、高效。
实施例四
在上述方法实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，图4是根据本发明实施例的装置的结构框图，如图3所示，包括：
磁化装置2，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈4和第二线圈6，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块8，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块10，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块12，分别与所述计时模块8和所述位移测量模块10连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块14，分别与所述计时模块8、所述位移测量模块10和所述计算模块12连接，用于显示测量数据和计算数据。
需要说明的是，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述平面的形状可以为矩形、圆形、椭圆形等，此处不做限定。其中，所述预定方向为垂直于所述闭合线圈平面的方向，以便于所测出的所述闭合线圈之间的位移量与所述被测物通过的位移量相符，避免了因非垂直穿过所述闭合线圈平面需通过穿过角度进行换算带来的不便。
本发明实施例中，所述装置通过磁化装置2将被测物进行磁化处理后，穿过至少两个平行设置的闭合线圈，同时，计时模块8通过电磁感应原理获取被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点，位移测量模块10测量出所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移，然后计算模块12接收所述时间节点信息和位移信息并计算得到平均速度。本发明通过利用电磁感应原理得到被测物通过特定位置的时间，并测量位移计算得到平均速度的方式，避免了环境因素例如强外光源的干扰，所述方法成本低、精度高，提升了用户体验。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，至少具备以下技术效果：提供了一种新的低成本、高精度、抗干扰能力强的测速方法，提升了用户体验。
在一个优选的实施例中，所述计时模块8包括电压传感器，所述电压传感器用于获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈过程的预定电压值。
具体实施过程中，计时模块8通过电压传感器来获取被测物通过闭合线圈中心点的时间节点，所述电压传感器根据被测物通过闭合线圈的感应电压的随时间的变化规律来获取预定电压值，其中，所述预定电压值为感应电压经过一个波峰突变点后再次到达零值时的电压值。
其中，所述计时模块8获取被测物通过至少两个闭合线圈中心点时间节点的具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
本发明实施例中，采用电压传感器来获取被测物通过闭合线圈中心点的时间节点的方式，与其他方式相比，例如采用示波器测量感应电压随时间变化的波形曲线进而测量预定电压值的时间节点的方式，更加高效、便捷，成本更加低廉。
由此可见，本发明实施例中，电压传感器根据被测物通过闭合线圈的感应电压的变化规律获取下特定电压值的时间节点，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例所具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：测量更加高效、便捷，成本更低。
在上述实施例中，所述计时模块8虽然采用了电压传感器来获取被测物通过至少两个闭合线圈中心点时间节点的方式，但是，可以将采用示波器、采集卡以及测时软件等设备获取时间节点并计算间隔时间的方式作为候选的方式，例如采用双通道采集卡可将感应电压随时间变化的模拟信号转化为电脑可识别的数字信号，并根据所述数字信号得到被测物通过所述闭合线圈过程产生预定电压值时的时间节点信号。这种方式同样能达到精准的测量效果，同时为用户提供了更多的选择，提升了用户体验。
实施例五
在上述实施例四的基础上，本发明实施例还提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，如图3所示，包括：
磁化装置2，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈4和第二线圈6，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块8，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块10，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块12，分别与所述计时模块8和所述位移测量模块10连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块14，分别与所述计时模块8、所述位移测量模块10和所述计算模块12连接，用于显示测量数据和计算数据；
所述磁化装置2包括，磁性物，所述磁性物与被测物可拆卸式连接。
需要说明的是，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面，所述平面的形状可以为矩形、圆形、椭圆形等，此处不做限定。同时，所述磁性物与被测物可拆卸式连接，具体连接方式例如可以采用螺栓连接或采用粘结连接等方式，方便安装和拆卸，此处不做限定。
具体实施过程中，将磁性物可拆卸式固定连接在所述被测物上，使不带磁性的被测物与磁性物的组合体带上磁性，对于在测量不易被磁化的物体的速度时，不易受材料性质的影响，且使用便捷、成本低廉。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：不易受材料性质的影响，使用更加便捷，降低使用成本。
在一个优选的实施例中，所述计时模块8包括电压传感器，所述电压传感器用于获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈过程的预定电压值。
本发明实施例中，具体实施方式可参照上述实施例四中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
实施例六
在上述实施例四的基础上，本发明实施例还提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，如图4所示，还提供了一种包括直流电源装置、双控开关装置和第一线圈相连接的测速装置的电路示意图，如图5所示，包括：
磁化装置2，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈4和第二线圈6，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块8，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块10，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块12，分别与所述计时模块8和所述位移测量模块10连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块14，分别与所述计时模块8、所述位移测量模块10和所述计算模块12连接，用于显示测量数据和计算数据；
所述磁化装置2包括，直流电源装置18和双控开关装置20；
所述直流电源装置18和双控开关装置20与一个或多个所述闭合线圈通过导电线路相连；
在所述双控开关装置20处于第一状态的情况下，所述闭合线圈处于闭合状态且所述电源装置处于断开状态，在所述双控开关装置20处于第二状态的情况下，所述电源装置与所述闭合线圈处于通路状态。
具体实施过程中，将被测物通过磁化装置2进行充磁，具体为将被测物放置在有直流电通过的线圈所形成的磁场里进行充磁处理，本发明实施例中，将直流电源装置18和双控开关装置20与一个或多个所述闭合线圈通过导电线路相连，当双控开关装置20处于第二状态的情况下，所述电源装置与所述闭合线圈处于通路状态且所述闭合线圈内部有恒定的直流电流通过，并给放置其中的被测物进行充磁。
其中，在所述双控开关装置20处于第一状态的情况下，所述电源装置与所述闭合线圈处于通路状态，以便在充磁完成后切断电源，使所述闭合线圈内部无电流通过且保持闭合状态。
需要说明的是，所述被测物为易磁化的物体如铁、钴、镍等金属物。
本发明实施例中，将被测物进行充磁处理的磁化方式避免了将被测物加入磁性物体连接设计的不便，以及会增加被测物的质量带来的问题，降低了设计和制造成本，同时通过控制双控开关装置的方式进行充磁处理，操作更便捷，提升了用户体验。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：降低了设计和制造成本，操作更便捷，提升了用户体验。
在一个优选的实施例中，所述计时模块8包括电压传感器，所述电压传感器用于获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈过程的预定电压值。
本发明实施例中，具体实施方式可参照上述实施例四中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
实施例七
在上述实施例四的基础上，本发明实施例还提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，如图4所示，包括：
磁化装置2，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈4和第二线圈6，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块8，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块10，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块12，分别与所述计时模块8和所述位移测量模块10连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块14，分别与所述计时模块8、所述位移测量模块10和所述计算模块12连接，用于显示测量数据和计算数据；
所述位移测量模块10包括激光位移传感器，所述激光位移传感器用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移。
其中，激光位移传感器包括激光器、CCD检测器和测量电路，能够精确非接触测量被测物的位置、位移等变化，激光位移传感器测量位移的方法分为激光三角测量法和激光回波分析法。
具体实施过程中，采用激光三角测量法测量两个闭合线圈之间的位移具有更高的测量精度，所述方法通过激光器将可见红色激光射向一个闭合线圈表面，经所述闭合线圈表面散射的激光被CCD检测器接收，根据不同的距离，CCD检测器可以在不同的角度下“看见”这个光点并获取一个角度参数和偏移量参数，根据所述两个参数及已知的激光器和CCD检测器之间的距离，就能计算出激光位移传感器和闭合线圈之间的距离，用相同方法测得所述激光位移传感器和另一闭合线圈之间的距离，并根据所述两个闭合线圈分别与所述激光位移传感器之间的角度参数，可计算得到所述两个闭合线圈之间的位移。
其中，采取三角测量法的激光位移传感器最高线性度可达1um、分辨率可达到0.1um的水平，例如采用ZLDS100类型的传感器，可以达到0.01％高分辨率、0.1％高线性度、9.4KHz高响应，适应恶劣环境，激光有直线度好的优良特性，因而激光位移传感器相对于常用的超声波传感器等有更高的精度。
由此可见，本发明实施例中，所述基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，与现有技术相比，除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果：具有更高的响应速度、更高的测量精度。
实施例八
在上述实施例四的基础上，本发明实施例还提供了一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，如图3和图4所示，包括：
磁化装置2，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈包括第一线圈4和第二线圈6，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块8，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块10，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块12，分别与所述计时模块8和所述位移测量模块10连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块14，分别与所述计时模块8、所述位移测量模块10和所述计算模块12连接，用于显示测量数据和计算数据；
所述位移测量模块10包括可调导轨16；
所述可调导轨16与所述至少两个闭合线圈分别固定连接，使所述至少两个闭合线圈保持平行且可进行轴向位移调节。
本发明实施例中，所述位移测量模块10包括可调导轨16，通过可调导轨16固定所述至少两个闭合线圈，使所述至少两个闭合线圈之间保持平行，并且可以调节相互之间的间隔距离，具体实施方式可参照上述实施例三中的详细说明，本发明实施例中不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，其特征在于，包括：
将被测物磁化处理；
将所述被测物依次穿过至少两个平行设置的闭合线圈，所述闭合线圈为导电线圈；
根据感应电压的变化规律获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的中心点的时间节点信号，并计算通过相邻闭合线圈的间隔时间T；
测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S；
计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈的平均速度v：v＝S/T。
2.如权利要求1所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，其特征在于，将被测物磁化处理包括，将被测物加入磁性材料；或，将被测物进行充磁处理。
3.如权利要求1所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，其特征在于，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S，具体包括，通过采用游标卡尺或多普勒激光测速装置测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S。
4.如权利要求1所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，其特征在于，测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移S，具体包括，通过可调导轨固定所述至少两个闭合线圈，并通过所述可调导轨上的标记获取相邻闭合线圈之间的位移S。
5.一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，主要应用于如权利要求1-4所述的任一种基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的方法，具体包括：
磁化装置，用于使被测物带上磁性；
至少两个闭合线圈，所述闭合线圈采用导电线围成中空、闭合的平面线圈，且形状大小使所述被测物能够按照预定方向穿过，所述闭合线圈平行设置且中心点在平行面内的投影重合；
计时模块，与所述闭合线圈连接，用于根据电磁感应原理获取所述被测物通过所述闭合线圈中心点的时间节点；
位移测量模块，用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移；
计算模块，分别与所述计时模块和所述位移测量模块连接，用于计算所述被测物通过所述至少两个闭合线圈之间的平均速度；
显示模块，分别与所述计时模块、所述位移测量模块和所述计算模块连接，用于显示测量数据和计算数据。
6.如权利要求5所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，所述磁化装置包括，磁性物，所述磁性物与被测物可拆卸式连接。
7.如权利要求5所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，所述磁化装置包括，直流电源装置和双控开关装置；
所述直流电源装置和双控开关装置与一个或多个所述闭合线圈通过导电线路相连；
在所述双控开关装置处于第一状态的情况下，所述闭合线圈处于闭合状态且所述电源装置处于断开状态，在所述双控开关装置处于第二状态的情况下，所述电源装置与所述闭合线圈处于通路状态。
8.如权利要求5至7任意一项所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，所述计时模块包括电压传感器，所述电压传感器用于获取所述被测物通过所述至少两个闭合线圈过程的预定电压值。
9.如权利要求5所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，所述位移测量模块包括激光位移传感器，所述激光位移传感器用于测量所述至少两个闭合线圈相邻线圈之间的位移。
10.如权利要求5所述的基于多线圈电磁感应测量物体运动速度的装置，其特征在于，所述位移测量模块包括可调导轨；
所述可调导轨与所述至少两个闭合线圈分别固定连接，使所述至少两个闭合线圈保持平行且可进行轴向位移调节。
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