The invention discloses an on-line non-contact metal temperature measuring device based on eddy flu response, which comprises an excitation coil, two receiving coils, a metal object under test and a measuring unit. The two receiving coils constitute a pair of differential receiving coils, i.e., the mutual inductance value of each independent receiving coil is equal to that of the excitation coil, and one pair of identical terminals of the two receiving coils are connected with each other, and the other pair is identical. The name end is output to the measurement unit as the received signal. According to the characteristics that the phase difference between the eddy current and the exciting current induced on the metal object changes with temperature, the temperature value of the metal object can be obtained by measuring the phase difference; therefore, the device has the advantages of simple installation, insensitive to position, wide temperature measuring range, and can be applied to metals of different materials.
【技术实现步骤摘要】
基于涡流感应的非接触式金属温度在线测量装置
本专利技术属于传感器测量
,具体涉及一种基于涡流感应的非接触式金属温度在线测量装置。
技术介绍
在许多工业领域,如发电和供电系统,需要对金属物体的温度进行在线测量,以保障工业生产的安全性。此外在一些民用产品中,如电磁炉和电饭煲,需要对金属器具的温度进行精确测量以提高产品的性能。测温技术分接触式测温和非接触式测温两大类:传统的接触式测温主要采用热敏电阻、热电偶、光纤和半导体器件,这些元件都需要与被测物体直接接触。但是在许多应用场合,由于高压绝缘、防水、可靠性等条件的限制而无法采用接触式测温;非接触式测温目前广泛应用的是红外测温技术,可实现远距离测量,但是红外测温方法要求测量装置发出的红外光线照射到被测物体时不能被阻挡,限制了这种技术在许多场合的应用。此外,公开号为CN102539005A和CN103207031A的中国专利提出利用阻尼振荡波传递温度信号的非接触式温度测量方法,但是这种方法需要在被测物体上安装一个谐振电路,增加了装置的复杂性。电涡流原理已广泛应用于非接触传感器的设计,但主要限于位移、厚度、电导率的测量和金属探测等应用,而在温度测量方面的应用较少。公开号为CN105157869B的中国专利提出了一种基于电涡流的高温温度传感装置,用于测量高温环境下的温度,其包括电涡流温度传感器探头和前置器;电涡流温度传感器探头包括扁平线圈、传感器骨架、固定套、保护套、定距环、高温合金环、预压弹簧、同轴电缆和接头;传感器骨架安装于固定套的内孔中,扁平线圈绕制于传感器骨架露出固定套的一端,高温合金环位于高温线圈的前端, ...
【技术保护点】
1.一种基于涡流感应的非接触式金属温度在线测量装置,其特征在于:包括被测金属物体、激励线圈、两个接收线圈以及测量单元,激励线圈和接收线圈通过非金属支架固定且不直接接触被测金属物体,两个接收线圈通过一对同名端相互连接形成一组差分线圈;当激励线圈通电后,靠近激励线圈的被测金属物体表面受到交变磁场作用产生电涡流,该电涡流通过电磁感应到差分线圈上并在差分线圈的另一对同名端上产生电压Us作为接收信号;所述测量单元用于在激励线圈上施加固定频率的交流电,同时测量出接收信号与激励线圈上电流或电压的基波信号的相位差,进而根据该相位差实时计算出被测金属物体的温度。
【技术特征摘要】
1.一种基于涡流感应的非接触式金属温度在线测量装置,其特征在于:包括被测金属物体、激励线圈、两个接收线圈以及测量单元,激励线圈和接收线圈通过非金属支架固定且不直接接触被测金属物体,两个接收线圈通过一对同名端相互连接形成一组差分线圈;当激励线圈通电后,靠近激励线圈的被测金属物体表面受到交变磁场作用产生电涡流,该电涡流通过电磁感应到差分线圈上并在差分线圈的另一对同名端上产生电压Us作为接收信号;所述测量单元用于在激励线圈上施加固定频率的交流电,同时测量出接收信号与激励线圈上电流或电压的基波信号的相位差,进而根据该相位差实时计算出被测金属物体的温度。2.根据权利要求1所述的非接触式金属温度在线测量装置,其特征在于:第一接收线圈与被测金属物体之间的互感系数MZ1不等于第二接收线圈与被测金属物体之间的互感系数MZ2;在被测金属物体移除情况下,第一接收线圈与激励线圈之间的互感系数Ms1等于第二接收线圈与激励线圈之间的互感系数Ms2。3.根据权利要求1所述的非接触式金属温度在线测量装置,其特征在于:所述差分线圈的另一对同名端并联有补偿电容。4.根据权利要求1所述的非接触式金属温度在线测量装置,其特征在于:所述激励线圈与被测金属物体平行,两个接收线圈与激励线圈同轴平行且分别位于激励线圈所在平面的两侧并对称,同时两个接收线圈位于被测金属物体的同一侧。5.根据权利要求1所述的非接触式金...
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