(2)现代检测技术课件.ppt

Ｘ射线和γ射线一样，均显电磁波．从产生机构上来说，γ射线是从原子核内部放出的射线，而Ｘ射线则是由原子核外产生的．Ｘ射线强度的大小可以靠改变加在Ｘ射线管上的高电压来选择．所以，Ｘ射线和γ射线一样，可以测量厚度较厚的带钢，而且Ｘ射线的防护问题比γ射线简单得多． 穿透式测厚仪表的放射源和检测器分别置于被测带材的上下方，如图．当射线穿过被测材料时，一部分射线被材料吸收；另一部分则穿过被测材料进入检测器，为检测器接收． 检 测 器 测 量 线 路 指 示 仪 表 放射源 对于窄束入射线，在其穿透被测材料以后，射线强度的衰减规律，如下式： I=I0*ｅ-μx 所以，如果测出Ｉ就可以知道质量厚度ｘ值． 测量数据的后期处理 仪表计算出钢板厚度后，还要进行温度补偿和合金补偿计算。通过上位机传送的带钢的化学成分及其含量，仪表计算机计算出补偿系数（AI）。测量数据通过计算机处理后所得数值乘以AI，就是经过合金补偿的厚度值。 测厚仪测量厚度是在终轧温度800－900℃时测量的，仪表输出的是冷态（20℃）下带钢的厚度值，带钢有热胀冷缩特性，所以就要进行温度补偿。测厚仪本身有一测温仪，专用于温度补偿。仪表中存有14条温度补偿曲线，根据上位机选择的温度补偿曲线号，仪表计算机在表中查得测量温度的温度补偿系数。经过合金补偿的厚度值乘以温度补偿系数就是输出的厚度值。 磁栅位移传感器结构 在非磁体的平整表面镀一层0.02mm的Ni-co-p磁性薄膜,并用录音磁头沿长度方向,按一定的激光波长,录上磁性刻度线----磁尺 在磁尺录上相等节距的磁化信息而形成磁栅,相当于一个个小磁铁,按NS、SN、NS----排列，在磁尺上磁场强度呈周期性变化。 磁栅位移传感器的结构:磁尺、磁头、检测电路。 磁头：动态磁头、静态磁头。 动态磁头只有一个输出绕组，静态磁头有两个绕组。一个是激励绕组，另一输出绕组。 检测电路：供给磁头激励电压；把检测到的信号转换为脉冲信号输出。 磁栅位移传感器工作原理 NS NS SN SN NS 检 测 电 路 UOUT 当磁尺与磁头产生相对运动，磁头的铁芯使磁尺的磁通有效地通过输出绕组，在绕组中产生感应电压，该电压随磁尺磁场强度周期的变化而变化，从而将位移量转换成电信号输出，磁头输出信号经检测电路转换成电脉冲信号，并以数字形式显示。 允许最高工作速度为12m/min,系统的精度可达0。01mm/m,最小指示值0。001mm。 主要用于大型机床和精密机床作为位置或位移的检测元件。 结构简单，使用方便，动态范围大（1~20m)，磁信号可以重新录制，需要屏蔽和防尘 磁电式转速传感器 由电永久磁铁、感应线圈、磁盘组成 转轴 磁盘与转轴一起旋转，磁盘的凹凸齿形将引起磁盘与永久磁铁间气隙大小变化，使永久磁铁组成的磁路中磁通量随之变化,磁路通过感应线圈,当磁通量发生突变,感应线圈会感应出一定幅度的脉冲电势,其频率为:f= z n (z为磁轮的齿数 n为磁轮转数) 测定脉冲频率,可得知被测物体的转数. 如果磁电式转速传感器接上数字电路,组成数字式转速测量仪,直接读出被测物体的转速. 测量转速下限50r/s、上限数十万r/s 霍尔式传感器 霍尔效应：把一块载流子导体置于磁场中，当载流子导体中有电流通过时，在垂直于电流方向上产生电动势。 I B 霍尔电势UH=RHBI/h RH:霍尔系数 h: 霍尔片厚度 霍尔元件结构：由霍尔片、引线和壳体三部分组成 1 3 4 2 1、3 激励电流或激励电压引线 2、4 霍尔电势输出引线—霍尔电极 霍尔传感器组成：霍尔元件、激励电源、产生磁场的装置和输出测量电路构成。 霍尔元件基本电路： I U0 RL 1 3 2 4 B或I或B、I的乘积作为输入信号， U0正比于B或I或BI。 霍尔转速测量装置： N S 霍尔开关 待测物体 ω 待测物体上粘贴一对或多对小磁钢，霍尔开关固定在小磁钢附近，待测物体以角速度ω旋转时，当小磁钢转过霍尔开关集成电路时，霍尔开关产生一个相应的脉冲，检测出单位时间的脉冲数，即确定待测物的转数。 设频率计频率为f,磁钢数为Z，转数n=60f/Z 接近传感器 是一种具有感知物体接近能力的器件，利用位移传感器对所接近的物体具有的敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号，也叫接近开关。 （1）电容式接近传感器 以电极为检测端的静电电容式接近开关， 振荡电路 检波电路 放大电路 整形电路 输出电路 U 电容式接近传感器原理 平时检测电极与大地之间存在一定的电容量,成为振荡电路一个组成部分,当被检测物体接近检测电极时,由于检测电极加有电压,检测物体受到静电感应产生极化现象,被测物体越靠近检测电极,检测电极的电荷就越多,检测电极的静电电容为C=