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影响金属探测仪敏锐度的因素

编辑:临朐三星电子有限公司时间:2021-05-31

  一、电流对能耗的影响:

  据悉,在金属探测仪激励源线圈充满率既定(磁极上线圈排列和线圈匝间距离相同)的条件下,且激励的电流在不变时,涡电流损耗和激励源线圈匝数的平方成正比,或与激励源线圈电流密度的平方成正比。

  通过相关计算式得知,涡流损耗Pw与磁感应强度较大值Bm的平方成正比。磁感应强度又与线圈的匝数和电流的大小的乘积成正比。因此激励源线圈的充满率在某一条件下,而且激励的线圈匝数在不变时,涡电流的损耗和激励源线圈的电流平方呈正比。同样道理,在激励源线圈的充满率既定条件下,且激励线圈电流密度不变时,涡流损耗与激励源线圈匝数的平方成正比。

  由金属探测仪电磁的设计原理可知,探测的磁芯不变,其线圈的几何尺寸不变且充满率一样时,激励源的线圈直流电阻也会和匝数平方呈正比;同样道理,在线圈几何的尺寸不变、充满率相等时,涡流损耗Pwl和激励源线圈直流电阻损耗也均与激励源线圈电流密度的平方成正比。因此只靠转变激励源的线圈币数或是电流的密度不会改良传感器探头对于涡电流损耗测量的敏锐度。要改变敏锐度应从探头几何形状、材质、频率、探头尺寸等方面进行研究解决。

  二、频率对敏锐度的影响:

  对于非铁磁性金属,由于主要产生涡流损耗,f增加,涡流损耗Pwl增加,二次场(涡流产生的磁场)也随之增加,因此采用高频可增进对不锈钢等非铁磁性金属目标的探测敏锐度。对于铁磁性金属目标,因主要发生磁效应,同时还有着涡流的损耗,两者所发生的二次场方向相反,f增加,两个二次场相消增加,总的二次场减小,即对一般的铁磁金属的探测敏锐度减小。所以对于铁磁性金属目标,并不是频率f越大敏锐度就越高。

  为了使金属探测仪获得够足的分辨率,需要较高的激励源频率,但是噪声信号的影响将随着激励源频率的增进而增加,因而又希望采用尽可能低的频率。考虑到当频率达到饱和膝点频率(当频率达到某一值以后,涡流损耗将达到饱和,基本未再随频率的升高而增加,这时的频率值即为饱和膝点频率)以后,涡流损耗基本未再随频率升高而增加,即再增进激励源频率对增进分辨率已无意义。所以只依靠增加频率来增进敏锐度的做法是不切合实际的,频率对敏锐度的影响是多方面的。