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渦流電導率測試儀器測量原理

點(diǎn)擊次數：1544 更新時(shí)間：2021-06-02

物理原理

電導率是一項重要的材料特性，它反應了金屬中允許通過(guò)電流的程度，同時(shí)也可以推斷出該金屬的成分、微觀(guān)結構或機械性能。

采用相敏渦流測試法來(lái)測量材料這一重要的物理量，該方法符合標準DIN EN50994。

相敏渦流法的探頭由鐵素體鐵芯組成，鐵芯周?chē)@有兩個(gè)線(xiàn)圈。首先，勵磁線(xiàn)圈中的電流產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)(kHz-MHz范圍)，該磁場(chǎng)是樣品中產(chǎn)生了渦流。

探頭里的另一個(gè)線(xiàn)圈，即測量線(xiàn)圈，用來(lái)測量交變電阻(阻抗)。探頭的阻抗通過(guò)樣品中的渦流修正，與無(wú)樣品時(shí)探頭產(chǎn)生的激勵渦流相比，其相位發(fā)生偏移(相位角φ)。

相位角φ是由材料的電導率直接決定的。

在相敏渦流法中，復阻抗的幅值對測量信號不產(chǎn)生影響。因此，探頭不必直接接觸被測物體表面。非接觸測量的距離補償可達200-700μm。該方法可以用來(lái)測量被箔片或油漆覆蓋的工件的電導率。

所有的電磁測量法都是通過(guò)比較的方法。也就是將測量信號與存儲在設備中的特征曲線(xiàn)進(jìn)行比較。為了得到正確的結果，特征曲線(xiàn)必須與當前條件相匹配，可通過(guò)校準來(lái)實(shí)現。

影響相敏渦流法測量電導率因素主要是樣品的溫度和厚度。此外，操作者應確保在任何測量過(guò)程中始終正確放置探頭。

溫度對金屬的電導率有很大的影響。因此，電導率通常是在20℃的參考溫度下給出的。如果測量時(shí)環(huán)境溫度不同，測得的電導率值需要轉換成參考溫度對應的電導率值。為此，一些Fischer的電導率探頭內置了溫度傳感器。

渦流的穿透深度是有限的，如果樣品不夠厚，例如一些硬幣或薄片，就會(huì )對測量結果有很大的影響。因此，必須通過(guò)設置探頭頻率選擇合適的渦流穿透深度。

最后重要一點(diǎn)，儀器的操作方式也是一個(gè)主要的影響因素。確保探頭始終垂直接觸被測面，且不受外力。為了獲得更準確的測量值，還可以借助測量臺來(lái)使探頭自動(dòng)接觸樣品。