相应的指令信号；
[008引T7 ;报警器接收到计算机的指令信号后进行相应指令动作。
[0089] 进一步地，在步骤S5之前，还有较低浓度值标定，较高浓度值标定及中间浓度值 标定；
[0090] 其标定步骤为：
[0091] Al ;根据工艺要求配置浓度为较低浓度值的磁悬液；
[0092] A2 ;将配置好的较低浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行较 低浓度值标定；
[0093] A3 ;根据工艺要求配置浓度为较高浓度值的磁悬液；
[0094] A4 ;将配置好的较高浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行较 高浓度值标定；
[0095] A5 ;根据工艺要求配置浓度为中间浓度值的磁悬液；
[0096] A6;将配置好的中间浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行中 间浓度值标定；
[0097] 所述的较低浓度值标定、较高浓度值标定与中间浓度值标定与上限浓度值标定及 下限浓度值标定形成浓度标定区间，为浓度响应提供更准确的动作指令，为浓度调整提供 更准确的参考。
[0098] 进一步地，浓度实际测量值、电压实际测量值与浓度标定值及电压标定值的关系 为：
[0100] 其中，Xm由Xii < Xm < Xi关系确定，
[010。 化为浓度实际测量值，
[010引 Xm为电压实际测量值，
[0103] Yi为上限浓度标定值，
[0104] Yi-I为下限浓度标定值，
[0105] Xi为上限电压标定值，
[0106] Xi-I为下限电压标定值。
[0107] 进一步地，浓度实际测量值、电压实际测量值与浓度标定值及电压标定值的关系 为：
[0109] 其中，Xm由Xii < Xm < Xi关系确定，
[0110] 化为浓度实际测量值，
[011U Xm为电压实际测量值，
[0112] Yi、Yi-I为浓度标定值，
[0113] Xi、Xi-I为电压标定值，
[0114] i = 2,3,4,5。
[0115] 本装置由激励电源，绕制在玻璃管上的线圈传感器，放大器，带通滤波器，A/D采样 模块和计算机组成。
[0116] 计算磁悬液浓度的方法分为对于特定磁粉建模和相应磁悬液测量两个过程。
[0117] 对于特定磁粉配置的磁悬液建模过程包含如下步骤：
[0118] A对于特定磁粉配置的磁悬液在工作浓度内选取若干个有代表性的标定点。
[0119] B配置相应浓度磁悬液。
[0120] C将装满配置好磁悬液的玻璃管插入线圈中。
[0121] D计算机记录相应的磁悬液浓度，及其电压采样值，形成该种磁粉的测量模型表 格。
[0122] 对于计算机已建模的磁粉配置的磁悬液，测量过程包含如下步骤：
[0123] A把磁悬液引入线圈内的玻璃管中。
[0124] B待流场稳定后，启动采样，计算机取得采样值。
[0125] C将采样值与模型表格中的采样值比较，寻找出最接近的两个值，使用差值的方 法，计算磁悬液浓度值。
[0126] 本发明利用磁粉的高导磁性，通过前端放大电磁感应信号的方法，高灵敏、高精度 地测量磁悬液的浓度。
[0127] 与传统的梨形沉淀管法相比，本发明不需要沉淀时间，实时性好；不会受到沙±、 氧化物的干扰，抗干扰能力强。
[012引 实施例
[0129] 如图1所示的一种磁悬液浓度测量装置，包括；交流激励源，分压可调电阻R1，测 量线圈，玻璃管，放大器，放大器调整电阻R2,带通滤波器，A/D采样器，计算机。
[0130] 当磁悬液流过玻璃管，测量线圈的电感值发生变化，在交流激励源的驱动下，测量 线圈两端的电压发生变化。该变化经过放大器放大之后，带通滤波器去处干扰信号，送到A/ D采样器转换成数字信号存入计算机。另外分压可调电阻Rl和放大器调整电阻R2可W用 来调校系统误差。
[0131] 对于特定磁粉型号m配置的磁悬液建模过程包含如下步骤（本实施例中选用5个 标定点模式）：
[0132] A对于特定磁粉配置的磁悬液在工作浓度内选取下限浓度yi，较低浓度72,中间浓 度73,较高浓度74,上限浓度ys，5个标定点。
[0133] B配置相应yi到ys浓度的5份磁悬液。
[0134] C将装满配置好磁悬液的玻璃管插入线圈中。
[0135] D计算机记录相应的磁悬液浓度yi到ys，及其电压采样值Xi到Xs,形成该种磁粉 的测量模型表格（表1)。
[0136]
[0137] 表1
[0138] 对于计算机已建模的磁粉m配置的磁悬液，测量过程包含如下步骤：
[0139] A把磁悬液引入线圈内的玻璃管中。
[0140] B待流场稳定后，启动采样，计算机取得采样值Xm。
[0141] C将采样值与模型表格中的采样值比较，寻找出最接近的两个值，使用插值的方 法，计算磁悬液浓度值ym。
[0142] 计算方法如下：
[0144] 上式中，Xm满足Xii < Xm < Xi关系，
[0145] i = 2,3,4,5。
[014引当Xm < Xi,输出浓度下限报警。
[0147] 当Xm >馬，输出浓度上限报警。
[0148] 本发明的一种磁悬液浓度测量装置及其测量方法，能够快速响应浓度的变化，并 将浓度变化值实时检测出来，根据本发明能够准确地控制磁悬液浓度，提高探伤灵敏度。
【主权项】
1. 一种磁悬液浓度测量装置，其特征在于：所述的磁悬液浓度测量装置包括依次连接 的信号检测单元、信号处理单元、信号计算单元及报警单元； 所述的信号检测单元包括测量管、电感线圈及激励源； 所述的信号处理单元包括信号放大器、带通滤波器以及AD采样器； 所述的信号计算单元为计算机； 所述报警单元为一报警器； 所述的测量管插入电感线圈中，所述的激励源连接在电感线圈的两端，从电感线圈的 两端分别抽出一个抽头作为检测信号的输出端，将所述检测信号的输出端连接至信号放大 器的输入端，信号放大器的输出端连接至带通滤波器的输入端，带通滤波器的输出端连接 至AD采样器的信号输入端，AD采样器的信号输出端连接至计算机的信号接收端，计算机的 信号输出端连接至报警器的信号接收端； 所述的磁悬液浓度测量装置，利用磁悬液中磁粉的导磁性，根据磁导率与电压及磁导 率与浓度之间的关系原理建立浓度与电压的函数关系，通过建立测试电路测定电压值，计 算出相应磁悬液的浓度值。2. 根据权利要求1所述的一种磁悬液浓度测量装置，其特征在于在所述的由激励源及 电感线圈构成的回路上还接入一可调电阻R1，所述可调电阻Rl与电感线圈为串联连接。3. 根据权利要求1所述的一种磁悬液浓度测量装置，其特征在于所述信号放大器为差 分放大器，在所述差分放大器的输出端和反相输入端之间连接一可调电阻R2形成负反馈。4. 一种磁悬液浓度测量方法，采用权利要求1至3项任一磁悬液浓度测量装置来实现， 其特征在于所述的磁悬液浓度测量方法包括如下步骤： 51 :根据工艺要求配置浓度为上限浓度值的磁悬液； 52 :将配置好的上限浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行上限浓 度值标定； 53 :根据工艺要求配置浓度为下限浓度值的磁悬液； 54 :将配置好的下限浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行下限浓 度值标定； S5:将工作的磁悬液引入磁悬液浓度测量装置的测量管，对磁悬液的浓度值进行实时 监测， 当实际监测值大于标定的上限浓度值或小于标定的下限浓度值时，磁悬液浓度测量装 置发出报警，否则不报警。5. 根据权利要求4所述的一种磁悬液浓度测量方法，其特征在于所述的磁悬液浓度测 量装置进行的测试步骤如下： Tl :将配置浓度的待测磁悬液引入测量管，将测量管插入电感线圈，待流场稳定后，启 动激励源， T2 :电感线圈将感应的电压值送入放大器的信号接收端进行信号放大； T3 :放大后的信号经由放大器的信号输出端送入带通滤波器的信号接收端进行选频； T4 :选频后的信号经由带通滤波器的信号输出端送入AD采样器进行AD转换； T5 :转换后的信号经由AD采样器的信号输出端送入计算机进行数据处理； T6 :计算机根据数据处理的结果发出相应的指令信号； T7 :报警器接收到计算机的指令信号后进行相应指令动作。6. 根据权利要求4所述的一种磁悬液浓度测量方法，其特征在于在步骤S5之前，还有 较低浓度值标定，较高浓度值标定及中间浓度值标定； 其标定步骤为： Al :根据工艺要求配置浓度为较低浓度值的磁悬液； A2 :将配置好的较低浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行较低浓 度值标定； A3 :根据工艺要求配置浓度为较高浓度值的磁悬液； A4 :将配置好的较高浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行较高浓 度值标定； A5 :根据工艺要求配置浓度为中间浓度值的磁悬液； A6 :将配置好的中间浓度磁悬液送入磁悬液浓度测量装置的测量管，对其进行中间浓 度值标定； 所述的较低浓度值标定、较高浓度值标定与中间浓度值标定与上限浓度值标定及下限 浓度值标定形成浓度标定区间，为浓度响应提供更准确的动作指令，为浓度调整提供更准 确的参考。7. 根据权利要求4所述的一种磁悬液浓度测量方法，其特征在于浓度实际测量值、电 压实际测量值与浓度标定值及电压标定值的关系为：其中，Xm由X1 I < Xni < X1关系确定， Ym为浓度实际测量值， Xm为电压实际测量值， Yi为上限浓度标定值， Yi-I为下限浓度标定值， Xi为上限电压标定值， Xi-I为下限电压标定值。8. 根据权利要求6所述的一种磁悬液浓度测量方法，其特征在于浓度实际测量值、电 压实际测量值与浓度标定值及电压标定值的关系为：其中，Xm由X1 I < Xni < X1关系确定， Ym为浓度实际测量值， Xm为电压实际测量值， Yi、Yi-I为浓度标定值， Xi、Xi-I为电压标定值， i = 2, 3,4, 5〇
【专利摘要】一种磁悬液浓度测量装置及其测量方法，利用磁悬液中磁粉的导磁性，通过电感线圈测量磁悬液浓度，所述装置包括依次连接的信号检测单元、信号处理单元、信号计算单元及报警单元，所述测量方法通过该装置实现，首先，在磁悬液投入使用前，根据工艺要求标定浓度值，并将标定值下发至计算机，其次，在磁悬液实时使用过程中，通过电路实现对当前磁悬液浓度的实时检测，并传输至计算机，计算机通过比较标定浓度值与实际检测值作出浓度判别，为控制磁悬液浓度，提升探伤效果提供精确数据指示。本发明的一种磁悬液浓度测量装置及其测量方法，能够快速响应浓度的变化，并将浓度变化值实时检测出来，根据本发明能够准确地控制磁悬液浓度，提高探伤灵敏度。
【IPC分类】G01N27/76
【公开号】CN105527337
【申请号】CN201410507708
【发明人】胡继康, 申屠理锋, 奚嘉奇, 邹堃, 陈林, 李劲, 刘祖表
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月28日