[发明专利]一种基于微电容的曳引钢带无损检测装置与方法

权利要求书

1.一种基于微电容的曳引钢带无损检测装置，其特征在于：包括测量待测曳引钢带电容值的微电容测量采集电路，所述微电容测量采集电路包括以待测曳引钢带为介电质的电极板组件和电容采集电路，所述电容采集电路包括电容数字转换芯片和单片机，所述单片机通过所述电容数字转换芯片与所述电极板组件连接，所述电容数字转换芯片读取所述电极板组件的待测曳引钢带电容值，并将该待测曳引钢带电容值发送给所述单片机，所述单片机将待测曳引钢带电容值与正常曳引钢带电容值进行比较，通过电容的变化量和变化趋势来判断待测曳引钢带是否出现损伤。

2.根据权利要求1所述的基于微电容的曳引钢带无损检测装置，其特征在于：所述电极板组件的外层包裹有屏蔽层，所述电极板组件包括至少两块规格相同的与待测曳引钢带平行布置的电极板，任意两块电极板之间组成以待测曳引钢带为介电质的电容器。

3.根据权利要求2所述的基于微电容的曳引钢带无损检测装置，其特征在于：其中一块电极板为源电极板，该源电极板接激励电压V，其余电极板均为检测电极板，检测电极板为虚地状态。

4.根据权利要求1所述的基于微电容的曳引钢带无损检测装置，其特征在于：所述电容数字转换芯片的型号为AD7746，所述单片机的型号为MK60。

5.一种基于微电容的曳引钢带无损检测方法，其特征在于：通过电容数值的变化和电容量的变化趋势来判断待测曳引钢带是否出现损伤。

6.根据权利要求5所述的基于微电容的曳引钢带无损检测方法，其特征在于：布置多块与待测曳引钢带平行的规格相同的电极板，待测曳引钢带为任意两块电极板之间的介电质，通过电容数字转换芯片读取任意两块电极板的待测曳引钢带电容值，并将该待测曳引钢带电容值发送给单片机，通过单片机将待测曳引钢带电容值与正常曳引钢带电容值进行比较，通过电容的变化量和变化趋势来判断待测曳引钢带是否出现损伤。

7.根据权利要求6所述的基于微电容的曳引钢带无损检测方法，其特征在于：通过利用麦克斯韦方程等电磁公式，建立微电容测量曳引钢带传感器的数学模型，利用数值分析进行求解得出电容的计算公式，利用ANSYS仿真软件建立基于微电容的曳引钢带无损检测数学模型，并利用有元分析方法对基于微电容的曳引钢带无损检测数学模型进行剖分，并分析其电场强度、电容测量，利用仿真软件模拟出曳引钢带的缺陷故障，并利用电容值的变化和变化趋势区分出来。

8.根据权利要求7所述的基于微电容的曳引钢带无损检测方法，其特征在于：将AD7746电容数字转换芯片采集后的数据通过I2C接口发送MK60单片机进行处理，并利用上位机以折现图的形式显示出来，通过判断曲线的变化量和变化率来分析待测曳引钢带是否出现问题，如果出现问题在利用变化趋势不同判断是故障中的哪一类型。