電工鋼厚度測量裝置及測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種電工鋼厚度測量裝置及測量方法，該測量裝置包括第一平行板電容器及第二平行板電容器，第一平行板電容器在電工鋼穿過第一平行板電容器的兩個極板之間時呈現第一電容值，第二平行板電容器用于在第二平行板電容器的兩個極板之間無其他物體時呈現第二電容值；第一平行板電容器及第二平行板電容器的兩個極板的相對面積和兩個極板間距離均相等，第一平行板電容器及第二平行板電容器均連接至數據處理裝置；數據處理裝置用于根據第一電容值及第二電容值計算得到電工鋼的厚度。本發明檢測方法及檢測裝置的厚度檢測精度不受灰塵、水汽及風等環境因素的影響，且在檢測過程中對環境及人體不會造成輻射危害，使用便利。
【專利說明】電工鋼厚度測量裝置及測量方法【技術領域】
[0001]本發明涉及電工鋼加工領域，特別地，涉及一種電工鋼厚度測量裝置及測量方法。【背景技術】
[0002]電工鋼亦稱硅鋼片，是電力、電子和軍事工業不可缺少的重要軟磁合金，亦是產量最大的金屬功能材料，主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯。隨著電工鋼加工工藝的改進及人們對電工鋼產品品質控制要求的日益提高，對電工鋼鐵損測控的需求越來越迫切。人們已不滿足實驗室用愛潑斯坦方圈法測量電工鋼片的鐵損，要求在線連續進行鐵損
測量。
[0003]鐵損的定義是單位質量的功率損耗。在生產線上，對連續運轉的電工鋼帶進行質量直接測量是一件很困難的事，一般通過測量平均厚度來計算質量(計算公式:質量=質量密度X平均厚度X平均寬度X走帶速度)，其中走帶速度取自生產線上的速度傳感器。參照圖1，現有測量平均厚度方法主要采用Y射線法和X射線法，利用物質厚度不同對輻射源的吸收與散射不同的工作原理。對同種材料，厚度愈大，吸收輻射愈多，攝入核輻射探測器的射線強度愈小，測量電路檢測得到反應射線強度的電信號，其精度在參比條件下可達±1 μ m，但受灰塵、水汽等環境條件的影響，其精度只有±4 μ m，導致鐵損測量精度大幅下降，且Y射線法和X射線法的相關測量設備昂貴，且測量時產生的射線會對環境和人體造成福射危咅。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于提供一種電工鋼厚度測量裝置及測量方法，以解決現有的Y射線法和X射線法測量時易受灰塵、水汽等環境條件影響、測量精度低及測量時造成輻射危害的技術問題。
[0005]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0006]根據本發明的一個方面，提供一種電工鋼厚度測量裝置，包括
[0007]第一平行板電容器及第二平行板電容器，第一平行板電容器用于在電工鋼穿過第一平行板電容器的兩個極板之間時呈現第一電容值，第二平行板電容器用于在第二平行板電容器的兩個極板之間無其他物體時呈現第二電容值；
[0008]第一平行板電容器及第二平行板電容器的兩個極板的相對面積和兩個極板間距離均相等，第一平行板電容器及第二平行板電容器均連接至數據處理裝置；
[0009]數據處理裝置用于根據第一電容值及第二電容值計算得到電工鋼的厚度。
[0010]進一步地，第一平行板電容器的兩個極板分別位于待測的電工鋼的輸送帶的上、下側面且相對平行設置，第一平行板電容器的兩個極板在相向的內壁面上對應設有第一凹槽部；第二平行板電容器的兩個極板在相向的內壁面上對應設有第二凹槽部，第一凹槽部與第二凹槽部的形狀相同。
[0011]進一步地，第一平板電容器的兩個極板及第二平行板電容器的兩個極板均采用合金鋼制成。
[0012]進一步地，數據處理裝置包括:電容電壓轉換模塊、模數轉換模塊及處理模塊，其中，
[0013]電容電壓轉換模塊用于將第一電容值轉成第一電壓值，及將第二電容值轉換成第二電壓值；
[0014]模數轉換模塊將第一電壓值轉換成第一數字量，及將第二電壓值轉換成第二數字量;
[0015]處理模塊用于根據第一數字量及第二數字量計算得到電工鋼的厚度。
[0016]進一步地，第一電容值及第二電容值與電工鋼的厚度的函數關系為:
[0017]
【權利要求】
1.一種電工鋼厚度測量裝置，其特征在于，包括: 第一平行板電容器及第二平行板電容器，所述第一平行板電容器用于在所述電工鋼穿過所述第一平行板電容器的兩個極板之間時呈現第一電容值，所述第二平行板電容器用于在所述第二平行板電容器的兩個極板之間無其他物體時呈現第二電容值； 所述第一平行板電容器及所述第二平行板電容器的兩個極板的相對面積和兩個極板間距離均相等，所述第一平行板電容器及所述第二平行板電容器均連接至數據處理裝置；所述數據處理裝置用于根據所述第一電容值及所述第二電容值計算得到所述電工鋼的厚度。
2.根據權利要求1所述的電工鋼厚度測量裝置，其特征在于， 所述第一平行板電容器的兩個極板分別位于待測的所述電工鋼的輸送帶的上、下側面且相對平行設置，所述第一平行板電容器的兩個極板在相向的內壁面上對應設有第一凹槽部；所述第二平行板電容器的兩個極板在相向的內壁面上對應設有第二凹槽部，所述第一凹槽部與所述第二凹槽部的形狀相同。
3.根據權利要求2所述的電工鋼厚度測量裝置，其特征在于， 所述第一平板電容器的兩個極板及所述第二平行板電容器的兩個極板均采用合金鋼制成。
4.根據權利要求1所述的電工鋼厚度測量裝置，其特征在于， 所述數據處理裝置包括:電容電壓轉換模塊、模數轉換模塊及處理模塊，其中， 所述電容電壓轉換模塊 用于將所述第一電容值轉成第一電壓值，及將所述第二電容值轉換成第二電壓值； 所述模數轉換模塊將所述第一電壓值轉換成第一數字量，及將所述第二電壓值轉換成第二數字量； 所述處理模塊用于根據所述第一數字量及所述第二數字量計算得到所述電工鋼的厚度。
5.根據權利要求1所述的電工鋼厚度測量裝置，其特征在于， 所述第一電容值及所述第二電容值與所述電工鋼的厚度的函數關系為:
O 其中，d為所述電工鋼的厚度，D為所述第一平行板電容器的兩個極板間距離，C為所述第一電容值，C0為所述第二電容值。
6.一種電工鋼厚度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取第一平行板電容器的第一電容值，其中，所述第一電容值是所述第一平行板電容器的兩個極板之間有待測的電工鋼穿過時的電容值； 獲取第二平行板電容器的第二電容值，其中，所述第二電容值是所述第二平行板電容器的兩個極板之間無其他物體時的電容值，所述第一平行板電容器及所述第二平行板電容器的兩個極板的相對面積和兩個極板間距離均相等； 根據所述第一電容值及所述第二電容值計算得到所述電工鋼的厚度。
7.根據權利要求6所述的電工鋼厚度測量方法，其特征在于， 所述第一電容值及所述第二電容值與所述電工鋼的厚度的函數關系為:
8.根據權利要求7所述的電工鋼厚度測量方法，其特征在于，還包括: 根據多個時刻測量得到的所述第一電容值及相應時刻對應的所述第二電容值計算得到多個時刻對應的所述電工鋼的厚度，將多個時刻對應的所述電工鋼的厚度取均值得到所述電工鋼的平均厚度。
9.根據權利要求8所述的電工鋼厚度測量方法，其特征在于，還包括: 根據所述電工鋼的平均厚度計算得到所述電工鋼的質量，所述電工鋼的質量的計算公式為:
m= P V= P Sd 其中，m為所述電工鋼的質量，P為所述電工鋼的密度，V為所述電工鋼的走帶速度，d為所述電工鋼的平均厚度，S為所述電工鋼的面積。
10.根據權利要求6所述的電工鋼厚度測量方法，其特征在于，所述根據所述第一電容值及所述第二電容值計算得到所述電工鋼的厚度的步驟包括: 將所述第一平行板電容器呈現的第一電容值轉成第一電壓值； 將所述第二平行板電容器呈現的第二電容值轉換成第二電壓值； 將所述第一電壓值及所述第二電壓值分別經模數轉換生成第一數字量及第二數字量， 根據所述第一數字量及所述第二數字量計算得到所述電工鋼的厚度。
【文檔編號】G01B7/06GK103759630SQ201410029841
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】周新華 申請人:長沙天恒測控技術有限公司