[发明专利]交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法在审
| 申请号： | 201910691839.7 | 申请日： | 2019-07-30 |
| 公开（公告）号： | CN110376283A | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 徐江;李勇;胡超越 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G01N29/04 | 分类号： | G01N29/04 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 孔娜;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 环形线圈 结构参数 偏置磁场 线径 激励传感器 接收传感器 匝数 导波传感器 磁致伸缩 交叉线圈 实验平台 最佳接收 优化 强度计算公式 换能效率 无损检测 扭转 传感器 磁场 覆盖率 | ||
1.一种交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)提供实验平台，并分别确定所述实验平台中的激励传感器的最佳激励偏置磁场强度及接收传感器的最佳接收偏置磁场强度；
(2)基于最佳激励偏置磁场强度、最佳接收偏置磁场强度及固定覆盖率，分别确定激励传感器的环形线圈的最佳线径及接收传感器的环形线圈的最佳线径；
(3)分别基于得到的最佳线径及磁场强度计算公式计算得到激励传感器的环形线圈的设计匝数及接收传感器的环形线圈的设计匝数，由此完成结构参数的优化，所述结构参数包括环形线圈的线径及匝数。
2.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：固定接收传感器的偏置磁场强度后，获取激励传感器的换能曲线，进而确定激励传感器的最佳激励偏置磁场强度。
3.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：固定激励传感器的偏置磁场强度后，获取接收传感器的换能曲线，进而确定接收传感器的最佳接收偏置磁场强度。
4.如权利要求1所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：步骤(2)中，将激励传感器的偏置磁场强度固定为最佳激励偏置磁场强度，接收传感器的偏置磁场强度固定为最佳接收偏置磁场强度，固定覆盖率为固定值。
5.如权利要求4所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：所述固定覆盖率为38％。
6.如权利要求1-5任一项所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：将激励传感器的偏置电流设置为线径为激励传感器的环形线圈的最佳线径的漆包线的额定电流，并通过磁场强度计算公式计算得到激励传感器的环形线圈的设计匝数；同样地，通过磁场强度计算公式计算得到接收传感器的环形线圈的设计匝数。
7.如权利要求1-5任一项所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：激励传感器的最佳偏置磁场强度为2.2kA/m，环形线圈的线径为0.49mm，匝数为84匝；接收传感器的最佳偏置磁场为3.0kA/m，环形线圈的线径为0.49mm，匝数为115匝。
8.如权利要求1-5任一项所述的交叉线圈式磁致伸缩扭转导波传感器结构参数的优化方法，其特征在于：所述实验平台包括便携式计算机、磁致伸缩导波检测仪、恒流源、不锈钢试件、激励传感器及接收传感器，所述便携式计算机连接于所述磁致伸缩导波检测仪，所述磁致伸缩导波检测仪分别连接于所述接收传感器中的螺线管线圈及所述激励传感器中的螺线管线圈；所述接收传感器及所述激励传感器分别设置在所述不锈钢试件相背的两端；所述恒流源分别连接于所述接收传感器中的环形线圈及所述激励传感器中的环形线圈。
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