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龙图腾网恭喜中北大学申请的专利一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116099655B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310041086.1，技术领域涉及：B03C1/23；该发明授权一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置及方法是由张志杰;王栋;尹武良设计研发完成，并于2023-01-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及非磁性金属分类技术，具体是一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置及方法。本发明解决了现有非磁性金属分类技术在非磁性金属样品的几何特性的影响下分类准确率低的问题。一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置，包括中心管、双线圈电磁传感器、模拟开关芯片、功率放大器、信号发生器、信号采集器、上位机；其中，中心管呈竖向设置；双线圈电磁传感器包括激励线圈、接收线圈；激励线圈固定套设于中心管的外侧面下端；接收线圈固定套设于中心管的外侧面中上部；激励线圈和接收线圈共同构成线圈对；信号发生器依次通过功率放大器、模拟开关芯片与激励线圈电连接。本发明适用于非磁性金属的分类。

本发明授权一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于涡流效应的非磁性金属分类方法，其特征在于：该方法是基于一种基于涡流效应的非磁性金属分类装置实现的，该装置包括中心管1、双线圈电磁传感器、模拟开关芯片3、功率放大器4、信号发生器5、信号采集器6、上位机7；其中，中心管1呈竖向设置；双线圈电磁传感器包括激励线圈201、接收线圈202；激励线圈201固定套设于中心管1的外侧面下端；接收线圈202固定套设于中心管1的外侧面中上部；激励线圈201和接收线圈202共同构成线圈对；信号发生器5依次通过功率放大器4、模拟开关芯片3与激励线圈201电连接；接收线圈202依次通过模拟开关芯片3、信号采集器6与上位机7电连接；上位机7与信号发生器5电连接；该方法是采用如下步骤实现的：步骤一：分别测量激励频率为400kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za1和激励频率为40kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za2；具体测量步骤如下：首先，在双线圈电磁传感器的下方没有非磁性金属样品8的情况下，信号发生器5输出频率为400kHz的正弦激励信号；正弦激励信号先经功率放大器4进行放大，再经模拟开关芯片3传输至激励线圈201，由此使得接收线圈202中感应产生互感信号；接收线圈202中感应产生的互感信号依次经模拟开关芯片3、信号采集器6传输至上位机7，然后经上位机7进行解调处理，由此得到激励频率为400kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za1；然后，信号发生器5输出频率为40kHz的正弦激励信号；正弦激励信号先经功率放大器4进行放大，再经模拟开关芯片3传输至激励线圈201，由此使得接收线圈202中感应产生互感信号；接收线圈202中感应产生的互感信号依次经模拟开关芯片3、信号采集器6传输至上位机7，然后经上位机7进行解调处理，由此得到激励频率为40kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za2；步骤二：分别测量激励频率为400kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs1和激励频率为40kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs2；具体测量步骤如下：首先，将待分类的非磁性金属样品8置于双线圈电磁传感器的下方；信号发生器5输出频率为400kHz的正弦激励信号；正弦激励信号先经功率放大器4进行放大，再经模拟开关芯片3传输至激励线圈201，由此使得接收线圈202中感应产生互感信号；接收线圈202中感应产生的互感信号依次经模拟开关芯片3、信号采集器6传输至上位机7，然后经上位机7进行解调处理，由此得到激励频率为400kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs1；然后，信号发生器5输出频率为40kHz的正弦激励信号；正弦激励信号先经功率放大器4进行放大，再经模拟开关芯片3传输至激励线圈201，由此使得接收线圈202中感应产生互感信号；接收线圈202中感应产生的互感信号依次经模拟开关芯片3、信号采集器6传输至上位机7，然后经上位机7进行解调处理，由此得到激励频率为40kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs2；步骤三：根据激励频率为400kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za1和激励频率为400kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs1，计算出激励频率为400kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ1；具体计算公式如下：ΔZ1＝Zs1-Za1；步骤四：首先，计算出激励频率为400kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ1的幅值A；然后，根据激励频率为400kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ1的幅值A，计算出非磁性金属样品8的直径d；具体计算公式如下： 式中：ImΔZ1表示激励频率为400kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ1的虚部；ReΔZ1表示激励频率为400kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ1的实部；步骤五：将非磁性金属样品8的直径d分别代入第一特征公式、第二特征公式、第三特征公式、第四特征公式，由此分别计算出第一相位角θ1、第二相位角θ2、第三相位角θ3、第四相位角θ4；所述第一特征公式为：所述第二特征公式为：所述第三特征公式为：所述第四特征公式为：步骤六：根据激励频率为40kHz时无样品状态下线圈对的阻抗Za2和激励频率为40kHz时有样品状态下线圈对的阻抗Zs2，计算出激励频率为40kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ2；具体计算公式如下：ΔZ2＝Zs2-Za2；步骤七：计算出激励频率为40kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ2的相位角θ；具体计算公式如下： 式中：ImΔZ2表示激励频率为40kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ2的虚部；ReΔZ2表示激励频率为40kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ2的实部；步骤八：根据激励频率为40kHz时线圈对的阻抗变化量ΔZ2的相位角θ、第一相位角θ1、第二相位角θ2、第三相位角θ3、第四相位角θ4，分别计算出第一差值Δθ1、第二差值Δθ2、第三差值Δθ3、第四差值Δθ4；具体计算公式如下：Δθ1＝|θ-θ1|；Δθ2＝|θ-θ2|；Δθ3＝|θ-θ3|；Δθ4＝|θ-θ4|；步骤九：首先，从第一差值Δθ1、第二差值Δθ2、第三差值Δθ3、第四差值Δθ4中确定最小差值；然后，根据最小差值判定非磁性金属样品8的材料，由此将非磁性金属样品8进行分类；具体判定规则如下：当第一差值Δθ1为最小差值时，将非磁性金属样品8的材料判定为1065铝合金；当第二差值Δθ2为最小差值时，将非磁性金属样品8的材料判定为6061铝合金；当第三差值Δθ3为最小差值时，将非磁性金属样品8的材料判定为黄铜合金；当第四差值Δθ4为最小差值时，将非磁性金属样品8的材料判定为紫铜合金。

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