一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法技术

技术编号:46624237 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:20
本发明专利技术公开一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,属于电磁感应探头技术领域,用于电磁感应探头参数设置,包括基于感应式电导率传感器的电磁感应原理与趋肤效应特性,通过引入探头几何‑频率综合因子和热磁平衡因子建立参数间的定量关联,结合多物理场仿真实现探头参数的快速优化。本发明专利技术基于探头几何‑频率综合因子和热磁平衡因子,通过理论推导建立参数间的定量关系,实现参数的快速确定,使激励频率、磁环尺寸、间距、匝数等参数协同匹配,保证传感器性能稳定,能根据不同探测对象和场景灵活调整参数,适用性更广,通过引入多物理场仿真验证环节,可在实际制作前验证参数合理性,降低研发风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,属于电磁感应探头。


技术介绍

1、电磁感应探头广泛应用于工业无损检测、海洋资源勘探、生物医学检测等领域。电磁感应式电导率传感器的核心功能实现依赖于探头结构,其设计合理性直接决定传感器的测量精度、环境适应性及应用场景拓展能力。作为传感器与被测介质交互的关键部件,探头的研究始终围绕解决实际应用中的技术瓶颈展开,其核心性能指标直接影响检测精度与设备可靠性。探头结构主要由激励线圈、检测线圈、磁芯及外壳等部分构成,各部分的设计参数共同决定了核心性能指标。

2、传统探头设计依赖工程师经验调整线圈匝数、磁环尺寸、激励频率等参数,通过“物理原型制作→实验测试→参数迭代”的循环进行优化。单次原型制作周期约1周至2周,单组实验需测试50多个参数组合,完整设计周期普遍超过3个月,且受限于加工精度与测试环境,实验数据重复性误差高达15%至20%。

3、一般设计主要依赖经验性参数选取与全范围仿真扫描,其核心思路是:基于工程师经验初步设定线圈间距、激励频率、线圈半径和匝数的大致范围,再通过电磁仿真工具本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,S1包括,S1.1、引入趋肤深度公式:

3.根据权利要求2所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,S1包括,S1.2、定义平衡常数:

4.根据权利要求3所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,S2包括,获取初步探头参数:以被测介质的电导率量程为基础,提取参考,取量程中值;设定,根据获得;设定,根据设计磁环尺寸,磁环尺寸包括外径、内径和高度;设定,结合确定的...

【技术特征摘要】

1.一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,s1包括,s1.1、引入趋肤深度公式:

3.根据权利要求2所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,s1包括,s1.2、定义平衡常数:

4.根据权利要求3所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,s2包括,获取初步探头参数:以被测介质的电导率量程为基础,提取参考,取量程中值;设定,根据获得;设定,根据设计磁环尺寸,磁环尺寸包括外径、内径和高度;设定,结合确定的几何参数,计算。

5.根据权利要求4所述的一种快速确定感应式电导率传感器探头参数的方法,其特征在于,s3包括,s3.1、基于多物理场仿真软件实现电磁感应仿真:在多物理场仿真软件中,根据初步探头参数,架构全局参数层,设置和;架构几何参数层,设置、磁环尺寸、、和激励电压;架构材料属性层,设置激励磁环、感应磁环、磁环线圈、探头外壳和外场域的三维模型,定义各模型的材料;

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰崔晗冰杜立彬姜子宣刘敬喜高平
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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