[实用新型]一种新型电涡流传感器测厚仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料厚度无损测量装置，尤其涉及一种新型电涡流传感器测厚仪。

背景技术

无损检测以其不损害或基本不伤害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对材料进行检验和测试，近来随着现代物理学、材料科学、微电子学和计算机技术的发展，无损检测技术在金属材料厚度测量领域获得迅速发展。目前，国内外市场上用于金属材料厚度的测量有着多种无损检测装置，然而，这些测量装置都有其一定的缺陷。

1、基于射线法测量：射线法有χ射线法、γ射线法、电子射线法等，但都需要放射源，现场使用中存在辐射性物质，必须对检测人员进行防护，使用不方便；

2、基于声和超声法测量：声和超声法有声振动法、超声波脉冲反射法等，从测量精度来说，可以满足生产中的需要，但是该方法需要耦合剂，易造成环境污染，而且由于空气的声阻很大，超声波很难通过固气、气固界面，很难对多层结构中空气层的厚度单侧非接触式测量，另外，超声波不能检测过小的厚度尺寸；

3、基于电涡流传感器法测量：电涡流传感器以其特殊的测试原理，因而对油污、尘埃、湿度、干扰磁场等不敏感，同时又由于其具有长期工作可靠性好，灵敏度高，响应速度快，抗干扰能力强等优点特别适合复杂工作环境下金属材料厚度的无损测量。然而，电涡流传感器特性总是会受到温度的影响而发生变化，常导致测量值不断变化，不易调整。传统的电涡流传感器测量装置中没有有效的考虑温度对其特性的影响，不能很好的抑制温漂，也没有对其进行温度补偿和修正，因此，严重影响了测量的可靠性和有效性。同时测量装置结构单一，不能针对不同材质、不同厚度范围的材料进行分类有针对性的高精度测量，使得测量精度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有的金属材料厚度无损测量装置中测量不安全、不环保，易受外界复杂因素影响及测量范围有限等不足而提供一种能有效的抑制温漂，温度稳定性好，可实现材料分类变频测量，使用简易，智能化、自动化水平高的新型电涡流传感器测厚仪。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型电涡流传感器测厚仪，包括传感变换电路部分、按键显示电路部分、电源电路部分和MCU电路部分，所述MCU电路部分和传感变换电路部分、按键显示电路部分和电源电路部分分别相连。所述传感变换部分包括温度采样变换电路和低频透射式涡流传感器电路。

作为优选，所述温度采样变换电路包括依次相连的温度传感器电路、放大调理电路和模数转换电路。

作为优选，所述低频透射式涡流传感器电路包括分别位于被测金属材料上下两面的发射模块和接收模块。

作为优选，所述发射模块包括依次相连的DDS信号源电路和增益调整电路、幅度放大电路、功率放大电路和发射线圈，所述接收模块包括依次相连的接收线圈、仪表放电电路、均方根电路和模数转换电路。

作为优选，所述温度传感器采用红外温度测量仪；所述放大调理电路采用TL082构成的同相比例运算放大电路；所述模数转换电路采用ADS1110自校准模/数转换器。

作为优选，所述发射线圈和接收线圈均采用多匝圆形线圈；所述DDS信号源采用低功耗可编程波形发生器AD9833；所述增益调整电路采用低漂移数字电位器MAX5402；所述幅度放大电路采用TL082分别构成的同相和反相比例运算电路；所述功率放大电路采用TIP122和TIP127构成的互补功率放大电路；所述仪表放大器电路采用仪表放大器AD620；所述均方根电路采用真有效值直流转换器AD637；所述模数转换电路采用ADS1110自校准模/数转换器。

作为优选，所述按键显示电路部分采用独立式按键和LCD液晶显示。

作为优选，所述电源电路部分采用集成稳压电源7805、7812和7912。

作为优选，所述MCU电路部分采用宏晶科技公司的STC单片机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型对所有待测金属材料进行温度特性记忆测量，利于进行传感器灵敏度的温度补偿修正和传感器输出零点的温度漂移补偿，降低温度对测量结果的影响。

2、本实用新型为了保证同一传感器测量不同材料、不同厚度的线性度和灵敏度一致，可采用变激励频率的方法来达到。

3、本实用新型在对传感器的温漂补偿的基础上对激励信号进行稳幅，把由于激励信号幅值引起的传感器温漂控制在10^-4。