同轴混合波段电涡流传感器在不同金属材料上的检测方法与流程

本发明涉及电涡流传感器，具体为同轴混合波段电涡流传感器在不同金属材料上的检测方法。

背景技术：

1、电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器，电涡流式传感器可以实现非接触地测量物体表面为金属导体的多种物理量，如位移、振动、厚度、转速、应力、硬度等参数，这种传感器也可用于无损探伤，电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强，特别是有非接触测量的优点，因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用，在对一些硬币的检测上通常能见到电涡流传感器的使用，通过电涡流传感器辨别硬币的真假。

2、然而，当传统的电涡流传感器遇到检测的假币电镀层较薄时，传统的电涡流传感器难以辨别硬币真假的问题，并且，传统的电涡流传感器采用高频不反射式方法，要想检测好金属表面镀层通常要100khz以上的频率才能感应到变化，高频电路对发射和接收的要求较多，电路规模比较庞大，其次，电涡流传感器空间体积利用率较高，导致传统的电涡流传感器占用体积较大，特别是遇到多组电涡流线圈水平展开时，占用面积会更大，影响数据的采集效率和采集时的信号强度，针对上述问题，发明人提出同轴混合波段电涡流传感器在不同金属材料上的检测方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决当传统的电涡流传感器遇到检测的假币电镀层较薄时，传统的电涡流传感器难以辨别硬币真假的问题，并且，传统的电涡流传感器采用高频不反射式方法，要想检测好金属表面镀层通常要100khz以上的频率才能感应到变化，高频电路对发射和接收的要求较多，电路规模比较庞大的问题；本发明的目的在于提供同轴混合波段电涡流传感器在不同金属材料上的检测方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：同轴混合波段电涡流传感器在不同金属材料上的检测方法，包括同轴混合波段电涡流传感器，包括以下步骤；

3、步骤一、同轴混合波段电涡流传感器开机，初始化，进入等待阶段；预设好各类参数，并且把预设的硬币的模板特征调出，进行后期的模板特征比较；

4、步骤二、硬币投入至进币仓门；一次只能投入一枚；

5、步骤三、硬币通过斜轨进入通道内部；通过硬币本身重力的作用，采用斜轨方式，硬币会滚动到后面的传感器区域；

6、步骤四、红外传感器检测到通道内硬币，启动电涡流传感器进入工作状态，采集数据；硬币进入到红外灯检测区域，红外灯一旦检测到有硬币进入后，涡流传感器便要开始进入工作状态，电涡流传感器会得到相应的频率，产生电涡流信号；

7、步骤五、电涡流打开，硬币进入到采集区域，采集高分辨率数据；通过将检测的硬币输送至采集区域进行检测，对采集数据中的高分辨率数据进行保存；

8、步骤六、数据采集完毕进行数据处理，得到有效的数据；一般采集后的数据会有相关噪音和信号缺失，通过对噪音的处理和信号的修复，算法补偿，就可以得到较为完整的硬币波形，便于后面的特征取样；

9、步骤七、进行算法分析，取出特征参数，得出该枚硬币的最终结果；目前我们针对涡流传感器的三组线圈采样的信号通过不同算法组合成36组特征点，对这36组特征点进行对比分析，从而确定该硬币的材料组成，进而得知该硬币属于什么面额；

10、步骤八、确认该硬币是否真假；如果是真币，应该走向设定的识别通道。

11、优选地，同轴混合波段电涡流传感器开机后，预设好各类参数后，同轴混合波段电涡流传感器主频设置为7.5k，5k，3k三个混合频率，采集空载时候的电涡流参数作为基准参数，通过将同轴混合波段电涡流传感器主频设置为7.5k，5k，3k三个混合频率，便于对采集的数据进行比对，硬币进入到采集区域后，每5ms会采集一次信号，每次采样6个点，通过连续采集的采样点组成硬币的特征图。

12、优选地，同轴混合波段电涡流传感器采用同轴方式，把线圈按照设计的结构布局到不同的区域，分为三组线圈，分别为第一组线圈、第二组线圈和第三组线圈，本电涡流传感器采用同轴方式，把三组线圈按照设计的结构布局到不同的区域，在实际应用当中，需将两组同轴涡流传感器正对安装，具体间隙根据配合的电路进行，原则上不要超过5mm，否则要增加电路的发射功率，但同时可能会增加三组绕组之间的信号的叠加和共模干扰噪声，降低检测的灵敏度，当电路给出预计在10k左右的频率，电流在60ma左右时候涡流传感器开始工作，第一组线圈负责探测金属表面材料，第二组第三组分别检测金属中间层和底层材料组成，第一组线圈直径范围在4.5mm-6.5mm范围内，线径约0.05mm，阻抗系数低于0.018，圈数范围为320-330圈，总阻抗不能超过53欧，第一组线圈的直径和线经公差不超过0.001mm，材质为纯铜，线圈包漆厚度不能超过0.01mm，第二组线圈直径范围在8.5mm-10.5mm范围内，线径约0.032mm，阻抗系数低于0.018，圈数范围为200-210圈，总阻抗不能超过16欧，第二组线圈的直径和线经公差不超过0.001mm，材质为纯铜，线圈包漆厚度不能超过0.01mm，第三组线圈直径范围在8.5mm-10.5mm范围内，线径约0.032mm，阻抗系数低于0.018，圈数范围为200-210圈，总阻抗不能超过48欧，第三组线圈的直径和线经公差不超过0.001mm，材质为纯铜，线圈包漆厚度不能超过0.01mm。

13、优选地，线圈支架材料不能为金属，采用pv塑料即可，通过pv塑料对线圈支架进行加工，具有防潮、阻燃、结构简单等优点，空载情况下，同轴混合波段电涡流传感器的三组电涡流的电感参数分别是第一组线圈感应为370uh，第二组线圈感应为700uh-760uh，第三组线圈感应为340uh，通过同轴混合波段电涡流传感器设置的三组电涡流的电感参数完成本同轴混合波段电涡流传感器的检测工作。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

15、1、本发明中，当使用本同轴混合波段电涡流传感器进行工作时，采用细线径，同轴多组，多直径绕法，极大的改善检测性能，在配套合适的电路方案下，该同轴混合波段电涡流传感器可以有效检测出这类假币，相比传统的涡流传感器本装置使硬币的检测的性能有较大提高，解决了当检测的假币电镀层较薄时，传统的电涡流传感器难以辨别硬币真假的问题；

16、2、本发明中，本同轴混合波段电涡流传感器在使用时，对于频率的要求较低，采用低频反射式的方法，传感器在3k-10k左右的混合频率输入后即可满足检测条件，相较于高频反射式的检测方法，其后续配套的发射电路和接收电路的方案将会大大简化，提高本装置的实用性，解决了传统的电涡流传感器采用高频不反射式方法，要想检测好金属表面镀层通常要100khz以上的频率才能感应到变化，高频电路对发射和接收的要求较多，电路规模比较庞大的问题；

17、3、本发明中，本同轴混合波段电涡流传感器采用垂直同轴分布方式，体积更小，重量更轻，可以有效减少传感器的占用面积，线径更薄，检测灵敏度更高，因此在探测合金材料的信号上区分度会更加明显，提高采集效率和采集信号的一致性，解决了现有电涡流传感器空间体积利用率较高，电涡流传感器占用体积较大，特别是多组电涡流线圈水平展开占用面积会更大，影响采集效率和采集信号的问题。