一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)及方法，計算機控制任意波形發(fā)生器產生波形，根據多通道數據采集器上傳的數據控制任意波形發(fā)生器改變波形，利用迭代算法獲得磁極化強度感應電壓的期望波形，進而計算被測樣品磁致伸縮回線；功率放大器對接收的信號進行放大處理，勵磁裝置固定被測樣品使被測樣品工作在閉磁路條件下，并在磁化方向上施加應力；激光測振儀用于測量振動速度；多通道數據采集器用于采集電壓、電流和振動速度；本發(fā)明實現(xiàn)了閉磁路和應力條件下對電工鋼片磁致伸縮回線的測量，符合電工鋼片的一般使用環(huán)境；利用迭代法使得磁極化強度感應電壓波形為正弦波，取代了傳統(tǒng)的模擬反饋回路，具有不易震蕩和頻率范圍寬等特點。
【專利說明】一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁性材料磁性能測量領域，尤其涉及一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng) 及方法。
【背景技術】
[0002] 電工鋼片是性能優(yōu)良的軟磁合金，包含硅鋼片、坡莫合金、非晶和納米晶等材料， 是各種電機和變壓器中不可缺少的重要磁性材料。電工鋼片的磁致伸縮是指在交變磁場作 用下，其體積隨交變磁場變化而變化的現(xiàn)象。它不僅帶來環(huán)境噪聲污染，還會造成鐵心發(fā) 熱，甚至產生諧振，造成電力設備故障。電工鋼片的磁致伸縮系數已成為變壓器、電機的重 要性能指標，我國是電工鋼片第一生產大國，人們越來越多的關注電工鋼片的磁致伸縮性 能。因此，采用有效可靠的系統(tǒng)及方法準確測量電工鋼片的磁致伸縮回線顯得尤為重要。
[0003] 目前，國際上已有電工鋼片磁致伸縮測量儀商業(yè)化儀器，例如日本的理研的 MST-400C磁致伸縮測試儀，它采用螺線管勵磁，被測樣品在沒有應力下自由振動，利用激光 位移計測量磁致伸縮。但螺線管勵磁為開磁路工作方式，而電工鋼片構成的鐵心大多工作 在閉磁路條件下，螺線管勵磁方式具有一定的局限性。另外，電工鋼片的生產和使用廠家更 關心應力條件下磁致伸縮性能，上述測量設備不具有此項功能。
[0004] 另外一種國際上普遍采用IEC60404-3標準規(guī)定的SST單片測量法構成閉合回路 測量電工鋼片磁性能。其勵磁裝置是單片磁導計，采用了兩個垂直磁軛和一個測量線框。雖 然IEC60404-3標準規(guī)定的單片磁導計測量原理可應用在電工鋼片的磁致伸縮測量儀中， 但其磁軛結構和測量線框結構都不適合應力條件下磁致伸縮測量。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種電工鋼片磁致伸縮 測量系統(tǒng)及方法，解決磁致伸縮測量問題，提高我國電工鋼片量傳和質檢能力，滿足高性能 電工鋼等新材料【技術領域】、國家重大電力工程用大型發(fā)電機和變壓器的先進制造業(yè)急需的 分析測量手段的需求。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，包 括計算機、任意波形發(fā)生器、功率放大器、勵磁裝置、激光測振儀和多通道數據采集器；
[0007] 所述計算機，其用于控制任意波形發(fā)生器產生期望波形，還用于對多通道數據采 集器上傳的數據進行分析，控制任意波形發(fā)生器改變波形，利用迭代算法獲得期望波形，進 而計算被測樣品磁致伸縮回線；
[0008] 所述任意波形發(fā)生器，其用于在計算機控制下產生任意波形并發(fā)送給功率放大 器，還為多通道數據采集器提供同步采樣信號；
[0009] 所述功率放大器，其用于對任意波形發(fā)生器發(fā)送的波形進行放大處理，進而發(fā)送 給勵磁裝置；
[0010] 所述勵磁裝置，其用于固定被測樣品，使被測樣品工作在閉磁路條件下，為被測樣 品勵磁，同時在磁化方向上施加應力；
[0011] 所述激光測振儀，其用于測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速 度傳送至多通道數據采集器；
[0012] 所述多通道數據采集器，其用于接收激光測振儀發(fā)送的振動速度，還用于采集勵 磁裝置的電壓電流數據并進行處理，將處理后的數據發(fā)送給計算機。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中勵磁裝置固定被測樣品，使被測樣品工作在閉磁 路條件下，在磁化方向上施加應力，能夠在磁極化強度感應電壓正弦條件下對被測樣品勵 磁，測量磁致伸縮回線，勵磁裝置為被測樣品的測量提供合適的測量環(huán)境，符合電工鋼片的 一般使用環(huán)境；采用激光測振儀測量磁致伸縮振動，將測得的振動速度經過多通道數據采 集器采樣和計算機數據處理轉化為被測樣品的位移量，激光測振儀具有測量準確度高、重 復性好和量值溯源方便等特點；所述計算機對采集的數據進行數字諧波分析，控制任意波 形發(fā)生器改變波形，利用迭代法使得磁極化強度感應電壓波形為正弦波，取代了傳統(tǒng)的模 擬反饋回路，具有波形失真小、不易震蕩和頻率范圍寬等特點。
[0014] 在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0015] 進一步，所述勵磁裝置包括水平"回"形磁軛、測量線框、加壓裝置和壓力導向裝 置；所述水平"回"形磁軛中部橫向固定測量線框，所述壓力導向裝置為中空矩形結構，被測 樣品固定在壓力導向裝置內，所述壓力導向裝置水平穿過測量線框，兩端搭在水平"回"形 磁軛上。
[0016] 采用上述進一步方案的有益效果是：本發(fā)明所述水平"回"形磁軛為被測樣品提供 閉合的磁路，與傳統(tǒng)垂直磁軛相比，具有加工容易、不易開裂、絕緣電阻高和端面平整等優(yōu) 點，非常適合電工鋼片的磁致伸縮測量；所述壓力導向裝置起壓力導向作用，使得被測樣品 在壓應力下在長度方向上自由振動，在垂直方向上不產生變形。
[0017] 進一步，所述水平"回"形磁軛采用硅鋼疊片組成"回"字形狀，其外圈正方形邊長 為500mm，內圈正方形邊長為300mm，疊片厚度為25mm。
[0018] 進一步，所述測量線框包括所述測量線框包括骨架、初級繞組、次級繞組、第一 Η 線圈和第二Η線圈；所述骨架為矩形中空板狀結構，其內部形成矩形空腔，在骨架上下兩側 分別安裝第一 Η線圈和第二Η線圈，以骨架、第一 Η線圈和第二Η線圈為軸繞制次級繞組， 進而在次級繞組的外側繞制初級繞組。
[0019] 采用上述進一步方案的有益效果是：測量線框采用上下兩個Η線圈，將Η線圈電壓 和次級感應電壓輸入到多通道數據采集器中，通過多通道數據采集器中的模擬減法器使得 次級感應電壓減去Η線圈感應電壓，從而得到磁極化強度感應電壓；上述測量線框具有制 作工藝簡單和調試方便等優(yōu)點。
[0020] 進一步，所述所述骨架內部空腔高度為5mm，寬度為106mm。
[0021] 采用上述進一步方案的有益效果是：測量線框采用上述寬度，有利于與被測樣品 配合；測量線框開口高度大，便于加壓裝置的安裝。
[0022] 進一步，所述壓力導向裝置包括上固定板和下固定板，被測樣品放置在下固定板 上，上固定板與被測樣品保持一定間隙，所述上固定板上設有反光鏡安裝孔和夾具安裝孔， 所述反光鏡安裝孔用于安裝激光測振儀使用的反光鏡，所述夾具安裝孔安裝夾具，用于夾 緊被測樣品的一端，被測樣品的另一端連接加壓裝置。
[0023] 采用上述進一步方案的有益效果：上固定板和下固定板配合起到壓力導向作用， 使得被測樣品在壓應力下在長度方向上自由振動，在垂直方向上不產生變形。
[0024] 進一步，所述下固定板為光滑平板，所述上固定板與被測樣品間的間隙為0. 1_， 所述上固定板厚為3mm，下固定板厚為0· 1至1mm。
[0025] 采用上述進一步方案的有益效果：下固定板采用光滑平板，以減小被測樣品與下 固定板的摩擦，上固定板防止樣品加壓后在垂直方向翹起，下固定板防止被磁化的被測樣 品與磁軛吸住。
[0026] 進一步，所述多通道數據采集器采集的電壓電流數據包括初級勵磁電流、Η線圈感 應電壓和次級感應電壓，所述多通道數據采集器內部包含模擬減法器，利用模擬減法器使 得次級感應電壓減去Η線圈感應電壓，從而得到磁極化強度感應電壓。
[0027] 采用上述進一步方案的有益效果：通過多通道數據采集器內部的模擬減法器使得 次級感應電壓減去Η線圈感應電壓，從而得到磁極化強度的感應信號，實現(xiàn)空氣磁通補償。
[0028] 本發(fā)明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種電工鋼片磁致伸縮測量方 法，包括如下步驟：
[0029] 步驟1，計算機控制任意波形發(fā)生器產生期望波形；
[0030] 步驟2,期望波形經過功率放大器放大后，對勵磁裝置中的被測樣品勵磁；
[0031] 步驟3,激光測振儀測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速度傳送 至多通道數據采集器；
[0032] 步驟4,多通道數據采集器接收激光測振儀發(fā)送的磁致伸縮振動速度，同時采集勵 磁裝置中的初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓，利用其內部的模擬減法器使得 次級感應電壓減去Η線圈感應電壓，得到磁極化強度感應電壓，進而發(fā)送給計算機；
[0033] 步驟5,計算機對磁極化強度感應電壓進行數字諧波分析，控制任意波形發(fā)生器改 變波形，利用迭代法使得磁極化強度感應電壓波形為期望波形；
[0034] 步驟6,在磁極化強度感應電壓波形為期望波形條件下，利用此時獲得的磁致伸縮 振動速度、初級勵磁電流和磁極化強度感應電壓計算被測樣品的磁致伸縮回線。
[0035] 在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0036] 進一步，步驟6中計算被測樣品的磁致伸縮回線的具體實現(xiàn)為：將一個周期內磁 致伸縮振動速度和磁極化強度感應電壓數值積分，從而得到磁致伸縮位移波形和磁極化強 度波形；從波形中得到磁致伸縮隨磁極化強度變化的回線；計算一個周期內磁極化強度感 應電壓和初級勵磁電流的乘積，從而計算出被測樣品損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)框圖；
[0038] 圖2a為本發(fā)明所述勵磁裝置結構示意圖；
[0039] 圖2b為本發(fā)明所述水平"回"形磁軛和測量線圈的立體結構示意圖；
[0040] 圖3a為本發(fā)明所述測量線框的主視剖視圖；
[0041] 圖3b為沿圖3a的AA'方向的剖視圖；
[0042] 圖4a為本發(fā)明所述壓力裝置和壓力導向裝置的俯視圖；
[0043] 圖4b為沿圖4a的BB'方向的剖視圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明所述一種電工鋼片磁致伸縮測量方法流程圖。
[0045] 附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
[0046] 101、計算機，102、任意波形發(fā)生器，103、功率放大器，104、勵磁裝置，105、激光測 振儀，106、多通道數據采集器，201、水平"回"形磁軛，202、測量線框，203、加壓裝置，204、 壓力導向裝置，205、反光鏡，206、夾具，301、骨架，302、初級繞組，303、次級繞組，304、第一 Η 線圈，305第二Η線圈，401、上固定板，402、下固定板，403、反光鏡安裝孔，404、夾具安裝孔， 405、被測樣品。
【具體實施方式】
[0047] 以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0048] 如圖1所示，一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，包括計算機101、任意波形發(fā)生器 102、功率放大器103、勵磁裝置104、激光測振儀105和多通道數據采集器106 ;所述計算機 101，其用于控制任意波形發(fā)生器產生期望波形，還用于對多通道數據采集器上傳的數據進 行分析，控制任意波形發(fā)生器改變波形，利用迭代算法獲得期望波形，進而計算被測樣品磁 致伸縮回線；所述任意波形發(fā)生器102,其用于在計算機控制下產生任意波形并發(fā)送給功 率放大器，還為多通道數據采集器提供同步采樣信號；所述功率方法器103,其用于對任意 波形發(fā)生器發(fā)送的波形進行放大處理，進而發(fā)送給勵磁裝置；所述勵磁裝置104,其用于固 定被測樣品，使被測樣品工作在閉磁路條件下，為被測樣品勵磁，同時在磁化方向上施加應 力；所述激光測振儀105,其用于測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速度 傳送至多通道數據采集器；所述多通道數據采集器106,其用于接收激光測振儀發(fā)送的振 動速度，還用于采集勵磁裝置的初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓，將采集的 數據發(fā)送給計算機。
[0049] 如圖2a、2b所示，所述勵磁裝置包括水平"回"形磁軛201、測量線框202、加壓裝 置203和壓力導向裝置204 ;所述水平"回"形磁軛201中部橫向固定測量線框202,所述壓 力導向裝置204為中空矩形結構，被測樣品固定在壓力導向裝置204內，所述壓力導向裝置 204水平穿過測量線框202,兩端搭在水平"回"形磁軛201上，其一端連接加壓裝置203。 本發(fā)明所述水平"回"形磁軛201，與傳統(tǒng)垂直磁軛相比，具有加工容易、不易開裂、絕緣電阻 高和端面平整等優(yōu)點，非常適合電工鋼片的磁致伸縮測量；所述壓力導向裝置204,使得被 測樣品在壓應力下在長度方向上自由振動，在垂直方向上不產生變形。
[0050] 傳統(tǒng)的單片磁導計都采用垂直磁軛，本發(fā)明中水平磁軛與傳統(tǒng)的垂直磁軛相比具 有加工容易、不易開裂、絕緣電阻高和端面平整等優(yōu)點，非常適合電工鋼片的磁致伸縮測 量。水平磁軛使用優(yōu)質取向硅鋼疊片組成"回"字形狀，外圈正方形邊長為500mm，內圈正方 形邊長為300_，疊片厚度為25_。水平磁軛為被測樣品提供閉合的磁路。
[0051] 其中，所述水平"回"形磁軛采用硅鋼疊片組成"回"字形狀，其外圈正方形邊長為 500mm，內圈正方形邊長為300mm，疊片厚度為25mm。
[0052] 如圖3a、3b所示，所述測量線框包括骨架301、初級繞組302、次級繞組303、第一 Η 線圈304和第二Η線圈305 ;所述骨架為矩形中空板狀結構，其內部形成矩形空腔，在骨架 301上下兩側分別安裝第一 Η線圈304和第二Η線圈305,以骨架301、第一 Η線圈304和第 二Η線圈305為軸繞制次級繞組304,進而在次級繞組的外側繞制初級繞組302。所述測量 線框202采用上下兩個Η線圈，將采集的初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓輸 入到多通道數據采集器106中，通過模擬減法器使得次級繞組電壓減去Η線圈感應電壓，從 而得到磁極化強度的感應信號；上述測量線框具有抗干擾性強、制作工藝簡單和調試方便 等優(yōu)點。
[0053] 所述骨架301內部空腔高度為5mm，寬度為106mm，寬度的改變是為了適合樣品， 因為被測試樣寬度為100mm ;傳統(tǒng)磁導計高度一般是越小越好，一般小于2_，便于空氣磁 通補償，本發(fā)明的測量線框開口高度大，是為了便于加壓裝置的使用。由于測量線框開口高 度大，傳統(tǒng)的空氣磁通補償辦法不再適用，本發(fā)明采用上下兩個Η線圈，輸入到多通道數據 采集器中，通過多通道數據采集器內部的模擬減法器使得次級感應電壓減去Η線圈感應電 壓，從而得到磁極化強度的感應信號，實現(xiàn)空氣磁通補償。該方法與傳統(tǒng)單片磁導計互感補 償法相比，具有制作工藝簡單和調試方便等優(yōu)點。
[0054] 如圖4a、4b所示，所述壓力導向裝置204包括上固定板401和下固定板402,被測 樣品放置在下固定板402上，上固定板401與被測樣品保持一定間隙，所述上固定板401上 設有反光鏡安裝孔403和夾具安裝孔404,所述反光鏡安裝孔403用于安裝激光測振儀使用 的反光鏡，所述夾具安裝孔404安裝夾具，用于夾緊被測樣品的一端，被測樣品的另一端連 接加壓裝置。
[0055] 對于本發(fā)明所述的加壓裝置，壓力來源于經典的氣動壓力控制，本發(fā)明在此不在 贅述。電工鋼片的厚度一般在小于0. 5mm，而被測樣品長為500mm，寬為100mm，本發(fā)明在長 度方向上施加〇-l〇MPa的拉應力和壓應力。拉應力實現(xiàn)起來容易，但是壓應力的實現(xiàn)是技 術關鍵。本發(fā)明設計實現(xiàn)了壓力導向框204,其中壓力導向裝置的上固定板401厚為3mm，下 固定板厚為〇. 1-lmm，樣品放置在下固定板402上，上固定板401與樣品間距控制在0. 1mm 左右。下固定板402須為光滑的平板，其整體放在兩端磁軛、測量線框內框和夾具所形成的 水平平面上。上固定板上有兩個開孔，一個是反光鏡安裝孔403,用于安裝激光測振儀使用 的反光鏡；另一個開孔為夾具安裝孔404,用于安裝夾具，利用夾具夾緊電工鋼片。采用壓 力導向裝置的目的是使得被測樣品在壓應力下在長度方向上自由振動，在垂直方向上不產 生變形。
[0056] 如圖5所示，一種電工鋼片磁致伸縮測量方法，包括如下步驟：
[0057] 步驟1，計算機控制任意波形發(fā)生器產生期望波形；
[0058] 步驟2,期望波形經過功率放大器放大后，對勵磁裝置中的被測樣品勵磁；
[0059] 步驟3,激光測振儀測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速度傳送 至多通道數據采集器；
[0060] 步驟4,多通道數據采集器接收激光測振儀發(fā)送的磁致伸縮振動速度，同時采集勵 磁裝置中的初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓，利用其內部的模擬減法器使得 次級感應電壓減去Η線圈感應電壓，得到磁極化強度感應電壓，進而發(fā)送給計算機；
[0061] 步驟5,計算機對磁極化強度感應電壓進行數字諧波分析，控制任意波形發(fā)生器改 變波形，利用迭代法使得磁極化強度感應電壓波形為期望波形；
[0062] 步驟6,在磁極化強度感應電壓波形為期望波形條件下，利用此時獲得的磁致伸縮 振動速度、初級勵磁電流和磁極化強度感應電壓計算被測樣品的磁致伸縮回線。
[0063] 相同頻率和相同磁極化強度峰值條件下，磁致伸縮回線不唯一，其形狀與磁化過 程直接相關，為了強調可比性，必須要求磁通波形為正弦（即磁極化強度感應電壓波形系 數在1. 1107的± 1 %以內），使得磁致伸縮回線唯一。本發(fā)明中通過對磁極化強度感應信號 進行數字諧波分析，然后改變任意波形發(fā)生器波形，利用迭代法使得磁極化強度感應信號 波形正弦，取代了傳統(tǒng)的模擬反饋回路，具有波形失真小、不易震蕩和頻率范圍寬等特點。
[0064] 步驟6中計算被測樣品的磁致伸縮回線的具體實現(xiàn)為：將一個周期內磁致伸縮振 動速度和磁極化強度感應電壓數值積分，從而得到磁致伸縮位移波形和磁極化強度波形； 從波形中得到磁致伸縮隨磁極化強度變化的回線；計算一個周期內磁極化強度感應電壓和 初級勵磁電流的乘積，從而計算出被測樣品損耗。
[0065] 本發(fā)明中被測樣品工作在閉磁路條件下，并且能夠在磁化方向上施加0-10MPa的 拉應力和壓應力，測量頻率為20Ηζ-400Ηζ，能夠在磁通正弦條件下對被測樣品勵磁，測量磁 致伸縮回線。磁致伸縮振動采用激光測振儀測量，激光測振儀測量所得的振動速度經過多 通道數據采集器采樣和計算機數據處理轉化為被測樣品的位移量。激光測振儀具有測量準 確度高、重復性好和量值溯源方便等特點。當采用500*100mm被測硅鋼片時，本發(fā)明測量頻 率為20Hz-400Hz，位移測量分辨率達到3nm，磁致伸縮系數分辨率為1 X 10-8,復現(xiàn)性優(yōu)于 5%。
[0066] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，包括計算機、任意波形發(fā)生器、功率 放大器、勵磁裝置、激光測振儀和多通道數據采集器； 所述計算機，其用于控制任意波形發(fā)生器產生波形，還用于對多通道數據采集器上傳 的數據進行分析，控制任意波形發(fā)生器改變波形，利用迭代算法獲得磁極化強度感應電壓 的期望波形，進而計算被測樣品磁致伸縮回線； 所述任意波形發(fā)生器，其用于在計算機控制下產生任意波形并發(fā)送給功率放大器，還 為多通道數據采集器提供同步采樣信號； 所述功率放大器，其用于對任意波形發(fā)生器發(fā)送的波形進行放大處理，進而發(fā)送給勵 磁裝置； 所述勵磁裝置，其用于固定被測樣品，使被測樣品工作在閉磁路條件下，為被測樣品勵 磁，同時在磁化方向上施加應力； 所述激光測振儀，其用于測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速度傳 送至多通道數據采集器； 所述多通道數據采集器，其用于接收激光測振儀發(fā)送的振動速度，還用于采集勵磁裝 置的電壓電流數據并進行處理，將處理后的數據發(fā)送給計算機。
2. 根據權利要求1所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述勵磁裝置 包括水平"回"形磁軛、測量線框、加壓裝置和壓力導向裝置； 所述水平"回"形磁軛中部橫向固定測量線框，所述壓力導向裝置為中空矩形結構，被 測樣品固定在壓力導向裝置內，所述壓力導向裝置水平穿過測量線框，兩端搭在水平"回" 形磁軛上。
3. 根據權利要求2所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述水平"回" 形磁軛采用硅鋼疊片組成"回"字形狀，其外圈正方形邊長為500mm，內圈正方形邊長為 300mm，疊片厚度為25mm。
4. 根據權利要求2所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量線框 包括骨架、初級繞組、次級繞組、第一 Η線圈和第二Η線圈；所述骨架為矩形中空板狀結構， 其內部形成矩形空腔，在骨架上下兩側分別安裝第一 Η線圈和第二Η線圈，以骨架、第一 Η 線圈和第二Η線圈為軸繞制次級繞組，進而在次級繞組的外側繞制初級繞組。
5. 根據權利要求4所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述骨架內部 空腔高度為5mm，寬度為106mm。
6. 根據權利要求2所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力導向 裝置包括上固定板和下固定板，被測樣品放置在下固定板上，上固定板與被測樣品保持一 定間隙，所述上固定板上設有反光鏡安裝孔和夾具安裝孔，所述反光鏡安裝孔用于安裝激 光測振儀使用的反光鏡，所述夾具安裝孔安裝夾具，用于夾緊被測樣品的一端，被測樣品的 另一端連接加壓裝置。
7. 根據權利要求6所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述下固定板 為光滑平板，所述上固定板與被測樣品間的間隙為〇· 1mm，所述上固定板厚為3mm，下固定 板厚為〇. 1至1_。
8. 根據權利要求1所述一種電工鋼片磁致伸縮測量系統(tǒng)，其特征在于，所述多通道數 據采集器采集的電壓電流數據包括初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓，所述多 通道數據采集器內部包含模擬減法器，利用模擬減法器使得次級感應電壓減去Η線圈感應 電壓，從而得到磁極化強度感應電壓。
9. 一種電工鋼片磁致伸縮測量方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1，計算機控制任意波形發(fā)生器產生期望波形； 步驟2,期望波形經過功率放大器放大后，對勵磁裝置中的被測樣品勵磁； 步驟3,激光測振儀測量勵磁裝置的磁致伸縮振動速度，并將測量的振動速度傳送至多 通道數據采集器； 步驟4,多通道數據采集器接收激光測振儀發(fā)送的磁致伸縮振動速度，同時采集勵磁裝 置中的初級勵磁電流、Η線圈感應電壓和次級感應電壓，利用其內部的模擬減法器使得次級 感應電壓減去Η線圈感應電壓，得到磁極化強度感應電壓，進而發(fā)送給計算機； 步驟5,計算機對磁極化強度感應電壓進行數字諧波分析，控制任意波形發(fā)生器改變波 形，利用迭代法使得磁極化強度感應電壓波形為期望波形； 步驟6,在磁極化強度感應電壓波形為期望波形條件下，利用此時獲得的磁致伸縮振動 速度、初級勵磁電流和磁極化強度感應電壓計算被測樣品的磁致伸縮回線。
10. 根據權利要求9所述一種電工鋼片磁致伸縮測量方法，其特征在于，步驟6中計算 被測樣品的磁致伸縮回線的具體實現(xiàn)為：將一個周期內磁致伸縮振動速度和磁極化強度感 應電壓數值積分，從而得到磁致伸縮位移波形和磁極化強度波形；從波形中得到磁致伸縮 隨磁極化強度變化的回線；計算一周期內磁極化強度感應電壓和初級勵磁電流的乘積，從 而計算出被測樣品損耗。
【文檔編號】G01R33/18GK104122516SQ201410354315
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2014年7月23日
【發(fā)明者】張志高, 賀建, 侯瑞芬, 范雯, 林安利 申請人:中國計量科學研究院