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高溫金屬電導率的測量研究： 采用電渦流法測量金屬電阻率,合理設計傳感器結構和標定方法,硬軟件結合,消除了溫度影響,在熔鋁及其合金的凝固過程研究中取得了實用效果。
關鍵詞 電導率測量 電阻率標定 熔鋁檢測 電渦流傳感器
由于高溫的影響,接觸式測量高溫物質的電導率時,各電極接觸電租變化不一致問題難以解決。本文采用電渦流法進行非接觸式測量,設法消除溫度的影響和進行合理標定,取得了令人滿意的效果。
電渦流法檢測電導率的原理為當一個扁平線圈置于與金屬導體附近且通過正弦交變電流時,線圈周圍就產生交變磁場H1 ,置于此磁場中的金屬導體就產生電渦流,而此電渦流也將產生磁場H2 ,它們方向相反,由于磁場H2 的反作用使通電線圈的有效阻抗發生變化,這種線圈阻抗的變化完整地而且唯一的反映了待測物體的渦流效應。它與金屬導體的電導率δ、磁導率μ、線圈的形狀、幾何參數x 、激勵電流強度Ι、激勵電流頻率f 以及線圈與被測物體的距離d 等參數有關。假定金屬導體是勻質的,其性能是線性和各向同性的,則線圈的阻抗可用如下函數表示:
Z = F(μ,δ, x , d , I , f )
對于非鐵磁性金屬的μ恒定不變,若保持d ,I , f 及x 恒定不變時,阻抗Z 就成為電導率δ的單值函數。但對于高溫物質的溫度影響,一般的傳感器結構在測量過程中線圈的幾何參數x 、線圈與被測物體的距離d 等參數都會隨溫度變化而改變。而這些參數改變引起的測量誤差遠大于物質固有電導率,必須消除誤差方能達到測量要求。
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