矿用钢丝绳损伤检测系统设计

矿用钢丝绳在运行过程中会发生表面断丝翘起现象,可能导致运行中的钢丝绳把探伤仪孔壁划伤或带走的情况,甚至会对钢丝绳造成二次伤害,影响检测结果。针对该问题,基于超声波测距及强磁检测原理,设计了一种矿用钢丝绳损伤检测系统。该系统采用超声测距装置检测钢丝绳表面断丝翘起幅度,若检测值超过限定距离则发出报警,若检测值未超过限定距离,则由强磁检测装置进一步探测钢丝绳损伤情况。测试结果表明,针对设置的20,30,35 mm钢丝绳表面断丝翘起幅度,该系统的检测误差基本上不超过±2 mm,从而验证了该系统可有效、准确地检测钢丝绳表面断丝情况及断丝翘起幅度,避免了表面断丝翘起幅度过大对强磁检测装置等造成损伤。

基于新型磁电阻材料TaP的强磁场传感器设计

针对强磁场的检测需求,设计了基于新型磁电阻材料外尔半金属TaP的强磁场传感器。首先,分析介绍了外尔半金属材料进行强磁场检测的原理,材料的各向异性以及SdH振荡现象。之后,以外尔半金属TaP为磁敏感材料进行相关特性测试和传感器设计,通过锁相放大器OE1022D采集传感器输出信号。最后,通过实验测试,对传感器的灵敏度、噪声特性和测量范围进行标定。设计的传感器测量范围为-3~3 T,灵敏度为8.97μV/Gs,噪声特性为2mGs/√Hz@1Hz,实际测量结果误差小,分辨率较高,噪声小,对于强磁场的测量有一定的实用价值。

平面扭转式强磁场测量微传感器的设计与分析

文章针对托卡马克内部复杂的强磁场环境,设计了一种可用于测量X或Y方向强磁场分量的平面扭转式微传感器结构,其测量范围为0.05~1.50 T;并进行了优化设计和模拟仿真。仿真分析结果表明,该结构在线圈通入正弦电流的情况下,结构分辨率可达122.860 pF/T,谐振频率可达41.1 MHz。该传感器可为超导托卡马克装置未来千秒长脉冲准稳态磁场测量诊断系统提供相关解决方案和技术积累。

中频强磁场传感器的设计分析与应用

在研发出国内首台中频强磁场测量仪的基础上,设计一种基于电磁感应定律的中频强磁场传感器,分析其结构和等效电路,进行性能测试和标定,并对实验结果进行误差分析,结果表明:所设计的传感器在300 Gs磁感应强度下和较宽的频带范围内频率特性良好,传感器满足设计要求。

光纤传感电流监测中光纤套筒周围的电磁场分布研究

介绍了一种用COMSOL软件模拟大电流磁场的方法,并提供了光纤电流传感器中传感元件所放置的套筒的材料的选择依据,本方法具有实用性及可靠性。根据法拉第电磁感应定律,通过COMSOL软件,建立了大电流直导线模型,利用所建立的模型,分别用理论和实验模拟了大电流周围磁场分布。由光纤传感器中不同套筒材质导线周围的磁场分布情况对比表明:磁场对材料镍制作的套筒的置入不敏感。