电导率的测定及其应用
时间：2021-05-24 阅读：2733
物理原理
电导率是一项重要的材料特性，它反应了金属中允许通过电流的程度，同时也可以推断出该金属的成分、微观结构或机械性能。
采用相敏涡流测试法来测量材料这一重要的物理量，该方法符合标准DIN EN50994。
它是如何工作的？
相敏涡流法的探头由铁素体铁芯组成，铁芯周围绕有两个线圈。首先，励磁线圈中的电流产生高频磁场(kHz-MHz范围)，该磁场是样品中产生了涡流。
探头里的另一个线圈，即测量线圈，用来测量交变电阻(阻抗)。探头的阻抗通过样品中的涡流修正，与无样品时探头产生的激励涡流相比，其相位发生偏移(相位角φ)。
相位角φ是由材料的电导率直接决定的。
非接触测量
在相敏涡流法中，复阻抗的幅值对测量信号不产生影响。因此，探头不必直接接触被测物体表面。非接触测量的距离补偿可达200-700μm。该方法可以用来测量被箔片或油漆覆盖的工件的电导率。
测量过程中需要注意的事项
所有的电磁测量法都是通过比较的方法。也就是将测量信号与存储在设备中的特征曲线进行比较。为了得到正确的结果，特征曲线必须与当前条件相匹配，可通过校准来实现。
正确的校准才是关键！
影响相敏涡流法测量电导率因素主要是样品的温度和厚度。此外，操作者应确保在任何测量过程中始终正确放置探头。
温度的影响
温度对金属的电导率有很大的影响。因此，电导率通常是在20℃的参考温度下给出的。如果测量时环境温度不同，测得的电导率值需要转换成参考温度对应的电导率值。为此，一些Fischer的电导率探头内置了温度传感器。
样品厚度的影响
涡流的穿透深度是有限的，如果样品不够厚，例如一些硬币或薄片，就会对测量结果有很大的影响。因此，必须通过设置探头频率选择合适的涡流穿透深度。
操作人员的影响
最后重要一点，仪器的操作方式也是一个主要的影响因素。确保探头始终垂直接触被测面，且不受外力。为了获得更准确的测量值，还可以借助测量台来使探头自动接触样品。