专利名称：金属材料分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，尤其是用于测量金属材料的分析仪。
背景技术：
我国是一个制造业大国，金属材料的使用及使用的种类很广泛，确定金属材料 的性能和种类，对制造业来将是必须的。目前国内在金属材料性能分析方面仍然采用传 统的光谱分析的方式，价格昂贵、分析过程复杂，只有在一些专业的科研院所和专业的 实验室才有使用，不适用于小型制造企业。
实用新型内容为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种成本较低、结构简单、操 作方便、灵敏度高、适用性强的金属材料分析仪。为了达到上述目的，本实用新型的金属材料分析仪，包括电涡流传感器，用于检测金属测量件并输出检测信号；检测电路，用于将接收到的电涡流传感器输出的检测信号转换成有效电信号并 将该有效电信号进行放大处理后输出；数字处理电路，用于将接收到的检测电路输出的模拟量转换呈有效的数字信 号，并输送到单片机；单片机，用于将接收到的数字电路输出的数字信号按照预设的程序与标准信号 进行对比处理，并将与该数字信号最接近的标准信号所对应的金属标识信号输送至显示 器；储存器，用于储存标准信号以及与所述标准信号一一对应的金属标识信号的有 效数据，并和单片机之间进行交互传输；显示器，用于显示单片机输出的信号；控制装置，用于控制单片机和显示器的工作。其中，所述的电涡流传感器为高频反射式电涡流传感器。进一步地，所述的检测电路为谐振式电路、正反馈法测量电路或电桥法测量电 路。特别是，所述的数字处理电路包括放大器、模拟开关、A/D转换器、比较器、 数字滤波器、输出接口。其中，所述的数字处理电路为由Δ-ΣΑ/D转换芯片构成的A/D转换系统。上述的结构，先将经金属标准件采取的标准信号储存于存储器内。测量时，由 高频反射式电涡流传感器对被测对象进行信息采集，将采集的信号送给检测电路，经检 测电路转换成有效电信号并经放大后传送给数字处理电路，数字处理电路将检测电路输 出的模拟量转换成有效的数字信号，并输送到单片机单元，单片机单元接收到数字处理 电路送来的有效数字信号后将其与标准信号进行对比处理，并输送给显示器进行显示；可以大大降低金属材料分析仪的价格，并能使金属材料分析过程简单化，有利于在中小 型制造企业推广和使用，构成部件采用国产化成熟的元器件，便于企业化大批量生产， 具有较高的经济效益，基于电涡流传感器的金属材料性能分析仪可以实现高效率、高精 度测量，实现力金属材料分析仪向着小型化、智能化、高精度、高效率的测量方向发 展，目前金属材料性能分析方式发展较快，但是体型大、价格高、效率低、分析材料单 一的缺点难以克服，基于电涡流传感器的金属材料性能分析仪克服了这些缺点，并保留 了其优点，小型化、价格低、精度高、智能化的金属材料性能分析仪器，开拓了电涡流 传感器在金属材料性能分析中的应用，本仪器在金属材料性能分析上的使用将提高工作 分析的效率及精确度，并能增加金属材料行能分析的种类，具有重要的社会效益。

图1为本实用新型具体实施例的框图。图2为本实用新型中高频反射式电涡流传感器原理图。图3为本实用新型中电涡流传感器的原理示意图。图4为本实用新型中电涡流传感器的等效电路示意图。图5为本实用新型中检测电路的谐振式电路图。图6为本实用新型中检测电路的调谐曲线图。图7为本实用新型中检测电路的反馈法测量电路。图8为本实用新型中检测电路的电桥法测量电路。图9为本实用新型金属材料分析仪电路图。图10为本实用新型金属材料分析仪显示电路图。图11为本实用新型具体实施例的信息处理流程图。图12为本实用新型具体实施例的程序流程图。图13为本实用新型具体实施例中铁和铝的Δυ-h特性图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1-13所示，本实用新型的金属材料分析仪，包括电涡流传感器，用于检测金属测量件并输出检测信号；所述的电涡流传感器为 高频反射式电涡流传感器；高频反射式电涡流传感器结构简单，主要由安置于骨架上得扁平圆形线圈构 成，如图3所示。传感线圈由高频电流i激磁，产生高频交变磁场，此在被侧体平面上产 生电涡流。根据电磁感应定律，电涡流对起去磁作用，以阻止的变化。图中表示由电涡 流产生的磁场，因而与反向。显然传感器线圈与被测体之间的距离S越小，电涡流效应 越强，从而把非电量S转换为电量，以实现位移量的测量。(2)等效电路根据基尔霍夫定律，可列出电压平衡方程组RlI+jwLlIl-jwMI2 = Ul-jwMIl+R2I2+jwL2I2 = 0[0038]
权利要求1.一种金属材料分析仪，其特征在于，包括电涡流传感器，用于检测金属测量件并输出检测信号；检测电路，用于将接收到的电涡流传感器输出的检测信号转换成有效电信号并将该 有效电信号进行放大处理后输出；数字处理电路，用于将接收到的检测电路输出的模拟量转换呈有效的数字信号，并 输送到单片机；单片机，用于将接收到的数字电路输出的数字信号按照预设的程序与标准信号进行 对比处理，并将与该数字信号最接近的标准信号所对应的金属标识信号输送至显示器；储存器，用于储存标准信号以及与所述标准信号一一对应的金属标识信号的有效数 据，并和单片机之间进行交互传输；显示器，用于显示单片机输出的信号；控制装置，用于控制单片机和显示器的工作。
2.如权利要求1所述的金属材料分析仪，其特征在于，所述的电涡流传感器为高频反 射式电涡流传感器。
3.如权利要求2所述的金属材料分析仪，其特征在于，所述的检测电路为谐振式电 路、正反馈法测量电路或电桥法测量电路。
4.如权利要求3所述的金属材料分析仪，其特征在于，所述的数字处理电路包括放大 器、模拟开关、A/D转换器、比较器、数字滤波器、输出接口。
5.如权利要求4所述的金属材料分析仪，其特征在于，所述的数字处理电路为由 Δ -ΣΑ/D转换芯片构成的A/D转换系统。
专利摘要本实用新型公开了一种金属材料分析仪，为解决现有技术中、测量复杂、成本较高等问题而发明。本实用新型由电涡流传感器、检测电路、数字处理电路、单片机、储存器、显示器和控制装置构成。上述的结构，先将经金属标准件采取的标准信号储存于存储器内。测量时，由高频反射式电涡流传感器对被测对象进行信息采集，将采集的信号送给检测电路，经检测电路转换成有效电信号并经放大后传送给数字处理电路，数字处理电路将检测电路输出的模拟量转换成有效的数字信号，并输送到单片机单元，单片机单元接收到数字处理电路送来的有效数字信号后将其与标准信号进行对比处理，并输送给显示器进行显示；成本低、结构简单、灵敏度高、适用性强。
文档编号G01N27/90GK201796014SQ20102052968
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者王尧, 翟宁宁 申请人:淄博职业学院