一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)，所述方法包括檢測半徑為r的圓柱形待測樣品上任意相距L的兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R0；根據(jù)待測樣品上任意兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R0、兩個(gè)檢測點(diǎn)間距L和待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率ρ，檢測待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值R；根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R0、高頻電阻值R、半徑r和電阻率ρ計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率μr。本發(fā)明有效避免了常規(guī)方法需要將樣品加工成環(huán)狀、并需要繞制線圈的麻煩，也避免了磁路漏磁等缺陷，簡單巧妙，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了快捷無損精確測量，具有較好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電磁無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對 磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 材料的磁導(dǎo)率是重要的基本物理常數(shù)，磁性導(dǎo)體材料的磁導(dǎo)率關(guān)系到變壓器、電 機(jī)、整流器、電感器、信號耦合器、磁致伸縮器件、電聲器件、信號和功率轉(zhuǎn)換器等的品質(zhì)。而 且材料的磁導(dǎo)率與材料的成分、結(jié)構(gòu)、熱處理、力學(xué)沖擊、疲勞損傷、電磁屏蔽和干擾等密切 相關(guān)，因此基于磁導(dǎo)率的檢測也廣泛應(yīng)用于材料分類、結(jié)構(gòu)檢測、探傷、電磁兼容工程等領(lǐng) 域，具有廣泛應(yīng)用。磁導(dǎo)率的有效檢測關(guān)系到產(chǎn)品性能、成本、使用壽命、甚至產(chǎn)品安全。準(zhǔn) 確可靠地測量磁導(dǎo)率有重要意義。
[0003] 常規(guī)的磁導(dǎo)率檢測方法主要有：沖擊電流法，示波器法，LC諧振法，感應(yīng)小信號放 大法，磁滯回線法，線圈阻抗法(伏安法、VNA法，電橋法)等。這些方法的共同特點(diǎn)是待測樣 品本身或待測樣品與探頭構(gòu)成磁回路，并采用激勵和感應(yīng)兩個(gè)線圈上信號計(jì)算材料磁導(dǎo) 率。共同問題是：閉合磁路漏磁難以控制、環(huán)形樣品難以加工、兩線圈松緊程度和位置都可 能影響測試。還有一種方法是通過分析二維細(xì)長圓柱導(dǎo)體和三維圓環(huán)導(dǎo)體內(nèi)部的電磁場分 布，推導(dǎo)并給出由規(guī)則導(dǎo)體內(nèi)部阻抗求磁導(dǎo)率的近似計(jì)算公式(含幾何參數(shù)）；用阻抗分析 儀測量規(guī)則導(dǎo)體內(nèi)部阻抗代入公式計(jì)算磁導(dǎo)率的方法。該方法計(jì)算和處理復(fù)雜，對樣品的 幾何參數(shù)敏感，內(nèi)阻的測量誤差可能影響磁導(dǎo)率計(jì)算準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于趨膚效應(yīng) 的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0006] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方 法，包括如下步驟：
[0007] 步驟1:在半徑為r的圓柱形待測樣品上任意選取相距為L的兩個(gè)檢測點(diǎn)，檢測兩個(gè) 所述檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro;
[0008] 步驟2:根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的的低頻電阻值R〇、兩個(gè)所述檢 測點(diǎn)間距L和待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率P;
[0009] 步驟3:檢測待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值R;
[0010] 步驟4:根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R〇、高頻電阻值R、半徑 r和電阻率p計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率yr。
[0011] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系 統(tǒng)，包括電阻檢測模塊和主控制模塊；
[0012] 所述電阻檢測模塊用于檢測在待測樣品上任意選取的兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電 阻Ro,以及檢測待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的高頻電阻R;
[0013] 所述主控制模塊用于根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R〇、 兩個(gè)所述檢測點(diǎn)間距L和待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率P，還用于根據(jù)待測樣品上 所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R〇、高頻電阻值R、半徑r和電阻率P計(jì)算待測樣品的相對 磁導(dǎo)率yr。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方 法及系統(tǒng)，有效避免了待測樣品本身以及閉合磁路漏磁、繞制線圈麻煩等缺陷，簡單巧妙， 檢測結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了無損精確測量，具有高效率整體檢測、操作方便、高靈敏度等優(yōu)勢，具 有較好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法流程示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0018] 需要說明的是，本發(fā)明中，為了便于描述，選取長度為L，半徑為r的圓柱形待測樣 品為例進(jìn)行說明，這里僅僅是為了解釋說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，對方 柱、矩形柱、管狀等其他形狀的樣品可以用類似方法測量，這些皆在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。 另外，本發(fā)明中，所有參數(shù)的單位均為公制。
[0019] 實(shí)施例一、一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，下面將結(jié)合圖1對 本實(shí)施例的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0020] 如圖1所示，一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法流程示意圖，包括 如下步驟：
[0021] 步驟1:在半徑為r的圓柱形待測樣品上任意選取相距為L的兩個(gè)檢測點(diǎn)，檢測兩個(gè) 所述檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro;
[0022]步驟2:根據(jù)待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的的低頻電阻值Ro、兩個(gè)所述檢測點(diǎn) 間距L和待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率P，
[0023]步驟3:檢測待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值R;
[0024]步驟4:根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro、高頻電阻值R、半徑 r和電阻率p計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率yr。
[0025]本實(shí)施例中，所述步驟1的具體步驟如下：
[0026] 步驟11:在低頻恒流信號激勵下檢測兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值；
[0027] 步驟12:根據(jù)所述低頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在低頻恒流信號 激勵下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的低頻電阻值Ro。
[0028] 通過上述步驟可以在低頻恒流信號時(shí)檢測出待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的 電壓值，并根據(jù)歐姆定律可以比較方便的計(jì)算出待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間低頻電阻 值Ro，簡單方便，結(jié)果準(zhǔn)確。
[0029] 本實(shí)施例中，所述步驟11中，所述低頻恒流信號的頻率范圍為0-120HZ。由于電阻 在低頻激勵信號下基本不受趨膚效應(yīng)影響保持穩(wěn)定，低頻檢測的電阻值基本上是直流電阻 值。
[0030] 需要指出的是，這里在選取低頻恒流信號的頻率時(shí)，還可以采取估算法，具體如 下：
(1-8)
[0032] 其中，相對磁導(dǎo)率可以采用估計(jì)值，取相對磁導(dǎo)率yr= 10n(n = 0，1，2，3，4…），按 公式（1 -8)計(jì)算頻率f，測量對應(yīng)頻率f交流恒流信號下的電阻R〇(n)，若R〇(n+1)~R〇(n)，則 取Ro(n+l)作為低頻電阻R〇。若大致已知磁導(dǎo)率范圍，則可縮小n的范圍，減少嘗試次數(shù)。也可 以獲取一定頻率范圍內(nèi)的電阻-頻率曲線，取電阻平穩(wěn)的低頻電阻作為R〇,若對檢測結(jié)果精 度要求不高還可以直接取f = 〇,用直流電阻作為R〇。
[0033]優(yōu)選地，所述步驟11中，所述低頻恒流信號的頻率為10-120HZ。
[0034]本實(shí)施例中，所述步驟2中，待測樣品的電阻率P的計(jì)算公式如下：
(1-1)
[0036]其中，r為圓柱形待測樣品的半徑，Ro為待測樣品在低頻激勵信號下的低頻電阻 值，L為待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的長度。
[0037]通過上述公式可以計(jì)算出待測樣品的電阻率。這里，假設(shè)整個(gè)待測樣品均勻。
[0038]同理，本實(shí)施例中，所述步驟3包括如下步驟：
[0039] 步驟31:在高頻恒流信號激勵下檢測兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值；
[0040] 步驟32:根據(jù)所述高頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在高頻恒流信號 下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的高頻電阻值R;
[0041 ]這里，所述高頻恒流信號的頻率f范圍為：
(1-2)
[0043] 其中，r為圓柱形待測樣品的半徑。在實(shí)際檢測過程中，所述高頻恒流信號的頻率 范圍建議選取f<lMHz。
[0044] 通過上述步驟可以在高頻恒流信號時(shí)檢測出待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的 電壓值，并根據(jù)歐姆定律可以比較方便的計(jì)算出待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間高頻電阻 值R，簡單方便，結(jié)果準(zhǔn)確。
[0045] 這里，需要說明的是，式（1-2)中，高頻頻率的范圍之所以需要如此限定，選取的依 據(jù)是待測樣品在不同頻率的激勵信號時(shí)，其趨膚深度不同，隨著激勵信號的頻率的增加，趨 膚深度會減小，如果激勵信號的頻率太小，趨膚深度相對會比較大，此時(shí)不滿足趨膚深度么 遠(yuǎn)小于待測樣品的半徑r的條件，待測樣品的截面積不能用2W ? ds來表示，即此時(shí)式（1-4) 不成立;如果激勵信號的頻率太大，趨膚深度相對會很小，此時(shí)，待測樣品表面損傷的影響 不能忽略，而且頻率過高時(shí)磁導(dǎo)率和電阻率都會變化。根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)檢測表明，對鋼鐵樣品 高頻頻率的范圍在式(1-2)所示的范圍內(nèi)時(shí)，檢測結(jié)果較為準(zhǔn)確。
[0046] 本實(shí)施例中，所述步驟4中，計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率的方法如下：
[0049]當(dāng)恒流信號為高頻頻率f時(shí)，若趨膚深度么遠(yuǎn)小于待測樣品的半徑r，則有近似公 式：
[0047]根據(jù)趨膚深度ds公式：
(1-3)
(1-4)
[0051]結(jié)合式(1-1)、（1_3)和式(1-4)，則有：
(1-5)
[0053]可得出待測樣品的相對磁導(dǎo)率yr近似公式為：
(1-6) (1-7)
[0056]當(dāng)恒流信號為高頻頻率f時(shí)，若趨膚深度么不滿足遠(yuǎn)小于待測樣品的半徑r的條 件，但小于待測樣品的半徑r，則有近似公式：
(1-6)， (1-7"
[0059] 其中，p為待測樣品的電阻率，r為圓柱形待測樣品的半徑，f為高頻恒流信號的頻 率，R為待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值，R〇為待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之 間的低頻電阻值，L為待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的長度。
[0060] 這里需要指出的是，在采用式（1-6)和（1-6)'時(shí)，可以無需計(jì)算出待測樣品上兩個(gè) 所述檢測點(diǎn)之間部分的低頻電阻值Ro和高頻電阻值R，而是直接用低頻和高頻時(shí)兩端的電 壓比替代電阻比計(jì)算，這樣可以簡化計(jì)算。
[0061] 根據(jù)上述方式，可以比較準(zhǔn)確的計(jì)算出待測樣品的磁導(dǎo)率，式（1-6)是在前述步驟 已計(jì)算出待測樣品的電阻率P，或電阻率P可由其它途徑查詢獲得的情況下的直接計(jì)算公 式，前述步驟中也可以不計(jì)算出待測樣品的電阻率P，直接根據(jù)式（1-7)計(jì)算，二者計(jì)算的結(jié) 果一致。
[0062] 在實(shí)際過程中，選取了長度為lm，直徑為2.5mm的鐵質(zhì)導(dǎo)線進(jìn)行了檢測，在恒流信 號選取低頻l〇5Hz時(shí)，R〇 = 0.0354781 Q，在恒流信號選取高頻時(shí)，檢測結(jié)果如下表所示：

[0064] 表 1
[0065] 表1中所示為在高頻恒流信號激勵時(shí)測得的待測樣品的磁導(dǎo)率，與相關(guān)資料給出 的該材料相對磁導(dǎo)率為132符合，由此可見，該方法測得的待測樣品磁導(dǎo)率較為準(zhǔn)確，誤差 較小。
[0066] 實(shí)施例二、一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)，下面將結(jié)合圖2對 本實(shí)施例的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0067] 如圖2所示，一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包 括，電阻檢測模塊和主控制模塊；
[0068] 所述電阻檢測模塊用于在檢測待測樣品上任意選取的兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電 阻Ro,以及檢測待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的高頻電阻R;
[0069] 所述主控制模塊用于根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值R〇、兩個(gè) 檢測點(diǎn)間距L和圓柱狀待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率P，還用于根據(jù)待測樣品上所 述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro、高頻電阻值R、半徑r和電阻率P計(jì)算待測樣品的相對磁 導(dǎo)率yr〇
[0070] 本實(shí)施例中，所述電阻檢測模塊包括恒流信號單元和電壓獲取單元。所述恒流信 號單元用于為待測樣品兩端提供電流有效值恒定的激勵信號;所述電壓獲取單元用于在所 述恒流信號單元提供的低頻或高頻恒流信號激勵下檢測兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值。
[0071] 優(yōu)選地，在實(shí)際檢測過程中，選取一個(gè)頻率可調(diào)的恒流信號源，通過所述主控制模 塊調(diào)節(jié)所述恒流信號源的信號頻率至所需低頻進(jìn)行兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻R〇檢測，然 后，通過所述主控制模塊調(diào)節(jié)所述恒流信號源的信號頻率至所需高頻，直接檢測待測樣品 上兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的高頻電阻R，非常方便。當(dāng)然，也可以單獨(dú)選取特定頻率的電橋、阻抗分 析儀、頻譜儀等輔助設(shè)備進(jìn)行檢測。
[0072]所述主控制模塊包括數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述低頻恒流信 號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在低頻恒流信號下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述 檢測點(diǎn)之間部分的低頻電阻值R〇,以及根據(jù)所述高頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn) 之間在高頻恒流信號下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的高頻電阻值 R〇
[0073] 優(yōu)選地，本發(fā)明的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)還包括鎖相 放大模塊，所述恒流信號單元與所述鎖相放大模塊連接，并為所述鎖相放大模塊提供參考 信號，用于對電壓獲取單元檢測的兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓信號進(jìn)行鎖相放大處理，并 抑制噪聲。
[0074] 本發(fā)明的一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法及系統(tǒng)，有效避免了 制環(huán)形樣和繞制線圈的麻煩，也避免了待測樣品本身以及閉合磁路漏磁等缺陷，簡單巧妙， 檢測結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了無損精確測量，具有高效率整體檢測、操作方便、高靈敏度等優(yōu)勢，具 有較好的應(yīng)用前景。
[0075] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1:在半徑為r的圓柱形待測樣品上任意選取相距為L的兩個(gè)檢測點(diǎn)，檢測兩個(gè)所述 檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro; 步驟2:根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的的低頻電阻值R〇、兩個(gè)所述檢測點(diǎn) 間距L和待測樣品半徑r計(jì)算待測樣品的電阻率P; 步驟3:檢測待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值R; 步驟4:根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro、高頻電阻值R、半徑r和電 阻率P計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率yr。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于:所述步驟1的具體步驟如下： 步驟11:在低頻恒流信號激勵下檢測兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值； 步驟12:根據(jù)所述低頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在低頻恒流信號激勵 下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的低頻電阻值R〇。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于:所述步驟11中，所述低頻恒流信號的頻率范圍為OHz-120Hz。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于:所述步驟11中，所述低頻恒流信號的頻率為10-120HZ。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于:所述步驟2中，待測樣品的電阻率P的計(jì)算公式如下：(1-1) 其中，r為圓柱形待測樣品的半徑，Ro為待測樣品在低頻激勵信號下的低頻電阻值，L為 待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的長度。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于，所述步驟3包括如下步驟： 步驟31:在高頻恒流信號激勵下檢測兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值； 步驟32:根據(jù)所述高頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在高頻恒流信號激勵 下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的高頻電阻值R; 這里，所述高頻恒流信號的頻率f范圍為：(1-2) 其中，r為圓柱形待測樣品的半徑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測方法，其特征在 于:所述步驟4中，計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率的方法如下： 根據(jù)趨膚深度ds公式：:(1-:3). 當(dāng)恒流信號為高頻頻率f時(shí)，若趨膚深度么遠(yuǎn)小于待測樣品的半徑r，則有近似公式：(1-4) λ' 結(jié)合式(1-1)、（1-3)和式(1-4)，則有：(1-5)Μ? ,屮,锫姍烊品的相對磁導(dǎo)率μΓ近似公式為： (1-6) (1-7)當(dāng)恒流信號為高頻頻率f時(shí)，若趨膚深度么不滿足遠(yuǎn)小于待測樣品的半徑r的條件，但小 于待測樣品的半籽r.咖有沂似公式： (1-6)， (1-7) ' 其中，P為待測樣品的電阻率，r為圓柱形待測樣品的半徑，f為高頻恒流信號的頻率，R 為待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的高頻電阻值，Ro為待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的 低頻電阻值，L為待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的長度。8. -種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括電阻檢測模 塊和主控制模塊； 所述電阻檢測模塊用于檢測在待測樣品上任意選取的兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻Ro， 以及檢測待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的高頻電阻R; 所述主控制模塊用于根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro計(jì)算待測樣 品的電阻率P，還用于根據(jù)待測樣品上所述兩個(gè)檢測點(diǎn)之間的低頻電阻值Ro、高頻電阻值R、 半徑r和電阻率P計(jì)算待測樣品的相對磁導(dǎo)率y r。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)，其特征在 于:所述電阻檢測模塊包括恒流信號單元和電壓獲取單元，所述主控制模塊包括數(shù)據(jù)處理 單元； 所述恒流信號單元用于為待測樣品兩端提供電流有效值恒定的激勵信號； 所述電壓獲取單元用于在所述恒流信號單元提供的低頻或高頻恒流信號激勵下檢測 兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間的電壓值； 所述數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述低頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在低 頻恒流信號下的電壓值計(jì)算待測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的低頻電阻值Ro,以及根 據(jù)所述高頻恒流信號的電流值和兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間在高頻恒流信號下的電壓值計(jì)算待 測樣品上兩個(gè)所述檢測點(diǎn)之間部分的高頻電阻值R。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述一種基于趨膚效應(yīng)的鐵磁導(dǎo)體相對磁導(dǎo)率檢測系統(tǒng)，其特征在
【文檔編號】G01R33/12GK105891746SQ201610227687
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】楊勇, 安虹宇, 楊文璐, 湯型正, 王華俊
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）