本发明专利技术涉及一种电工钢片连续铁损测量装置及方法，其装置包括内部骨架、气缸、外部骨架、感应线圈、励磁线圈、空气磁通补偿线圈和磁场线圈；所述内部骨架通过所述气缸支撑和控制，可上、下移动的设置在所述外部骨架内；所述感应线圈缠绕在所述外部骨架的中心位置并贴紧所述外部骨架，所述励磁线圈满绕在所述外部骨架上并覆盖住所述感应线圈；所述空气磁通补偿线圈缠绕在所述内部骨架上，所述磁场线圈紧贴安装在所述空气磁通补偿线圈上，并位于所述内部骨架上方的中心位置。本发明专利技术能够很好的补偿感应线圈中的空气磁通，这样就能准确地测量出电工钢片内的磁场强度和磁通密度，从而准确测量电工钢片的磁性能。
【技术实现步骤摘要】
一种电工钢片连续铁损测量装置
本专利技术涉及电工钢片测量领域，具体涉及一种电工钢片连续铁损测量装置。
技术介绍
电工钢片是性能优良的软磁合金，包含硅钢片、坡莫合金、非晶和纳米晶等材料，是各种电机和变压器中不可缺少的重要磁性材料。现有的电工钢片国际测量标准都是基于闭磁路方法，例如爱泼斯坦方圈法、单片磁导计法、环形样品法，并不适用于电工钢片生产线的连续铁损测量。连续铁损的测量线框安装在生产线上，必须是开磁路的。专利号CN1928581A的专利《一种硅钢磁性能在线检测方法、线圈及系统》设计了一种测量线框，其从里到外由骨架、测量线圈和励磁线圈组成，测量线圈包括测量磁感和铁损的测量线圈及测量磁场的线圈，线圈之间通过绝缘层隔离，骨架中留有与硅钢生产线横向尺寸匹配的空腔。在此方案的线框结构中，磁场线圈距离电工钢片远，无法准确测量电工钢片内磁场强度。磁场线圈法要求磁场线圈贴紧被测电工钢片表面，才能满足磁场强度切线分量连续边界条件。另外也没有空气磁通补偿线圈，缺失空气磁通补偿的有效方法。专利号ZL201310745424.6的专利技术专利《一种电工钢连续铁损测量装置》，设计了一种测量线框，由里到外依次包括骨架、空气磁通补偿线圈、感应线圈、励磁线圈、直流磁场补偿线圈和环路线圈，各线圈间通过绝缘层隔离；骨架的开口尺寸需使电工钢能从骨架的空腔中穿过；空气磁通补偿线圈用于抵消感应线圈所包围空气产生的磁感应强度；励磁线圈用于对电工钢施加磁场；直流磁场补偿线圈用于施加与环境场相反方向且动态可调节的直流磁场；环路线圈用于测量环路磁场的大小，该专利技术的线框结构，能修正有效磁路长度，能动态调节地磁场及周围环境直流磁场对硅钢测量带来的误差，并满足安培环路电流法的测量条件。此方案基于安培环路电流法，一旦生产线上电工钢片铁损变化很大时，有效磁路长度也会发生很大改变，该方法并不能很好的适用连续铁损测量。另外空气磁通补偿线圈所包围的空气面积远远小于感应线圈所包围的空气面积，而线框中的空气中磁场分布又随着电工钢片性能变化，不能准确的补偿空气磁通。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电工钢片连续铁损测量装置，能够很好的补偿感应线圈中的空气磁通，这样就能准确地测量出电工钢片内的磁场强度和磁通密度，从而准确测量电工钢片的磁性能。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种电工钢片连续铁损测量装置，包括电工钢片连续铁损测量线框，所述电工钢片连续铁损测量线框包括内部骨架、气缸、外部骨架、感应线圈、励磁线圈、空气磁通补偿线圈和磁场线圈；所述内部骨架通过所述气缸支撑和控制，可上、下移动的设置在所述外部骨架内；所述感应线圈缠绕在所述外部骨架的中心位置并贴紧所述外部骨架，所述励磁线圈满绕在所述外部骨架上并覆盖住所述感应线圈；所述空气磁通补偿线圈缠绕在所述内部骨架上，所述磁场线圈紧贴安装在所述空气磁通补偿线圈上，并位于所述内部骨架上方的中心位置。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述电工钢片连续铁损测量线框用于电工钢片的连续铁损的测量，测量时，所述电工钢片沿所述外部骨架的前、后向贯穿在所述外部骨架内，且所述磁场线圈紧贴所述电工钢片的下表面。进一步，还包括对射型光电传感器，所述对射型光电传感器安装在所述电工钢片连续铁损测量线框外部的前方，并位于所述电工钢片下方的左、右两侧，且与所述气缸电连接。进一步，所述内部骨架和所述外部骨架均由无磁的非金属材料构成。进一步，所述励磁线圈中通有交流电流和直流电流。进一步，所述感应线圈、空气磁通补偿线圈和磁场线圈均处于所述励磁线圈产生的线框磁场均匀区内。进一步，所述磁场线圈具体为由漆包线绕制而成的一个扁平的空心线圈，所述磁场线圈的长度等于所述感应线圈的长度。进一步，所述空气磁通补偿线圈的长度等于所述感应线圈的长度。进一步，所述磁场线圈的空心面积为所述感应线圈所包围面积的一半。基于上式一种电工钢片连续铁损测量装置，本专利技术还提供一种电工钢片连续铁损测量方法。一种电工钢片连续铁损测量方法，包括以下步骤，将如上述所述的电工钢片连续铁损测量装置中的电工钢片连续铁损测量线框横向安装在电工钢片生产线上，使待测量的电工钢片沿外部骨架的前、后向贯穿在外部骨架内，且使磁场线圈紧贴电工钢片的下表面；在励磁线圈中通入交流电流和直流电流，其中，励磁线圈内交流电流对电工钢片交流励磁，线圈内直流电流对环境直流磁场补偿；正常工作时，通过紧贴于电工钢片下表面的磁场线圈测量电工钢片的内部磁场强度；空气补偿线圈补偿感应线圈的空气磁通，进而通过感应线圈测量出电工钢片内部的磁通密度；当电工钢片下方有突起时，控制气缸动作，使磁场线圈远离电工钢片，待电工钢片下方的突起通过后，控制气缸带动磁场线圈恢复至正常工作状态。本专利技术的有益效果是：在本专利技术的装置和方法中，电工钢片工作在开磁路条件下，磁场线圈紧贴电工钢片表面，空气磁通补偿线圈紧贴磁场线圈，并且磁场线圈的空心面积为感应线圈所包围面积的一半，根据线框中电工钢片上下两部分的空气磁场分布对称，能够很好的补偿感应线圈中的空气磁通，这样就能准确地测量出电工钢片内的磁场强度和磁通密度，从而准确测量电工钢片的磁性能。另外，内部骨架可根据生产线上电工钢片外形缺陷上下移动；正常工作时，磁场线圈贴近电工钢片下表面，可准确测量电工钢片的内部磁场强度；空气磁通补偿线圈绕在内骨架上，相比其它绕在外骨架上，包围空气面积增大数十倍，从而信号强度也增大数十倍，更好的补偿感应线圈的空气磁通，从而准确测量电工钢片内部的磁通密度；一旦电工钢片下方有突起，使得外部骨架前方的光电传感器输出产生变化，则驱动气缸动作，使得磁场线圈和空气磁通补偿线圈远离电工钢片，待有下方突起的电工钢片通过线框后恢复正常工作，这种设计既做到了准确测量又做到了防止事故发生。附图说明图1为本专利技术一种电工钢片连续铁损测量装置的俯视图；图2为图1的AA’面剖视图；图3为图1的BB’面剖视图；图4为本专利技术一种电工钢片连续铁损测量方法的流程图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：10、电工钢片连续铁损测量线框，1、内部骨架，2、气缸，3、外部骨架，4、感应线圈，5、励磁线圈，6、空气磁通补偿线圈，7、磁场线圈，8、电工钢片，9、对射型光电传感器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1、图2和图3所示，一种电工钢片连续铁损测量装置包括电工钢片连续铁损测量线框10，所述电工钢片连续铁损测量线框10用于电工钢片8的连续铁损的测量，所述电工钢片连续铁损测量线框10包括内部骨架1、气缸2、外部骨架3、感应线圈4、励磁线圈5、空气磁通补偿线圈6和磁场线圈7；所述内部骨架1通过所述气缸2支撑和控制，可上、下移动的设置在所述外部骨架3内(气缸2设有2个，均位于外部骨架3外，在2个气缸的支撑下，内部骨架1贯穿在外部骨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：包括电工钢片连续铁损测量线框(10)，所述电工钢片连续铁损测量线框(10)包括内部骨架(1)、气缸(2)、外部骨架(3)、感应线圈(4)、励磁线圈(5)、空气磁通补偿线圈(6)和磁场线圈(7)；所述内部骨架(1)通过所述气缸(2)支撑和控制，可上、下移动的设置在所述外部骨架(3)内；所述感应线圈(4)缠绕在所述外部骨架(3)的中心位置并贴紧所述外部骨架(3)，所述励磁线圈(5)满绕在所述外部骨架(3)上并覆盖住所述感应线圈(4)；所述空气磁通补偿线圈(6)缠绕在所述内部骨架(1)上，所述磁场线圈(7)紧贴安装在所述空气磁通补偿线圈(6)上，并位于所述内部骨架(1)上方的中心位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：包括电工钢片连续铁损测量线框(10)，所述电工钢片连续铁损测量线框(10)包括内部骨架(1)、气缸(2)、外部骨架(3)、感应线圈(4)、励磁线圈(5)、空气磁通补偿线圈(6)和磁场线圈(7)；所述内部骨架(1)通过所述气缸(2)支撑和控制，可上、下移动的设置在所述外部骨架(3)内；所述感应线圈(4)缠绕在所述外部骨架(3)的中心位置并贴紧所述外部骨架(3)，所述励磁线圈(5)满绕在所述外部骨架(3)上并覆盖住所述感应线圈(4)；所述空气磁通补偿线圈(6)缠绕在所述内部骨架(1)上，所述磁场线圈(7)紧贴安装在所述空气磁通补偿线圈(6)上，并位于所述内部骨架(1)上方的中心位置。
2.根据权利要求1所述的电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：所述电工钢片连续铁损测量线框(10)用于电工钢片(8)的连续铁损的测量，测量时，所述电工钢片(8)沿所述外部骨架(3)的前、后向贯穿在所述外部骨架(3)内，且所述磁场线圈(7)紧贴所述电工钢片(8)的下表面。
3.根据权利要求2所述的电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：还包括对射型光电传感器(9)，所述对射型光电传感器(9)安装在所述电工钢片连续铁损测量线框(10)外部的前方，并位于所述电工钢片(8)下方的左、右两侧，且与所述气缸(2)电连接。
4.根据权利要1至3任一项所述的电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：所述内部骨架(1)和所述外部骨架(3)均由无磁的非金属材料构成。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电工钢片连续铁损测量装置，其特征在于：所述励磁线圈(5)中通有交流...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志高，贺建，侯瑞芬，龚文杰，林安利，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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