具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本发明作进一步的描述。

实施例一

参阅图1和图2，该铁磁性金属厚度测量装置包括非磁性外壳100以及作为检测器件的放大组件200、磁性件300、第一等截面应变件400和第一光纤光栅500。

非磁性外壳100用于封闭其内部的检测器件，保护内部的检测器件，防止外界因素影响检测精度，避免管道内容物污染非磁性外壳100内部的检测器件，在本实施例中，非磁性外壳100由铝合金材料制成，非磁性外壳100具有良好的刚度。

放大组件200包括连接杆201和转动杆202，连接杆201的一端与非磁性外壳100的内壁连接，连接杆201的另一端与转动杆202转动连接，连接杆201与非磁性外壳100的内壁相互垂直，连接杆201和转动杆202的连接处为连接支点。

连接支点的左右两侧分别是转动杆202的杆身，其中，磁性件300与转动杆202左侧的杆身连接，第一等截面应变件400的一端与转动杆202右侧的杆身连接，第一等截面应变件400的另一端还与非磁性外壳100的内壁连接，第一等截面应变件400与非磁性外壳100的内壁相互垂直，且第一等截面应变件400到连接支点的距离小于磁性件300到连接支点的距离。

在本实施例中，磁性件300为强磁体，磁性件300的尺寸大于带测量铁磁性金属的厚度。

第一光纤光栅500用于检测第一等截面应变件400的应变量，其沿第一等截面应变件400的长度方向贴合于第一等截面应变件400，当第一等截面应变件400受力产生应变时，第一光纤光栅500可随之发生应变。

在本实施例中，磁性件300和第一等截面应变件400可以是同时处于转动杆202的上侧，也可以是同时处于转动杆202的下侧。

本实施例提供的铁磁性金属厚度测量装置通过杠杆放大原理将磁性测量和光纤光栅应变传感结合在一起，磁性件300与待检测铁磁性金属磁性相吸，使磁性件300有靠近该铁磁性金属的倾向，磁性件300与铁磁性金属的距离恒定，磁吸产生的拉力通过转动杆202按比例放大后，作用于第一等截面应变件400，第一等截面应变件400具备良好的线弹性变形能力，并满足小变形条件，在第一等截面应变件400的弹性范围内发生应变时，第一光纤光栅500协同变形，通过光纤光栅解调仪解调第一光纤光栅500的中心波长变化，从而实现对铁磁性金属厚度的测量。

具体的测量计算过程如下：

根据如下公式(1)确定第一等截面应变件400受力与磁性件300拉力的关系：

F₁·L₁＝F₂·L₂ (1)

其中，F₁表示磁性件300向转动杆202左侧施加的拉力，L₁表示磁性件300到连接支点的杆身长度，F₂表示转动杆202右侧的第一等截面应变件400受到的拉力，L₂表示第一等截面应变件400到连接支点的杆身长度。

根据如下公式(2)确定第一等截面应变件400的轴向应变与磁性件300拉力的关系：

其中，ε为第一等截面应变件400的轴向应变量，A、E分别为第一等截面应变件400的横截面面积和弹性模量。

根据如下公式(3)确定第一光纤光栅500的中心波长变化量与第一等截面应变件400的轴向应变的关系：

Δλ₁＝α₁ε+α₂ΔT (3)

其中，Δλ₁为第一光纤光栅500的中心波长变化量，α₁为第一光纤光栅500的应变灵敏系数，α₂为第一光纤光栅500的温度灵敏度系数，ΔT为当前温度值。

由于磁性件300向转动杆202左侧施加的拉力与铁磁性金属厚度呈正相关关系，即厚度越大，磁性件300向转动杆202左侧施加的拉力越大，反之，磁性件300向转动杆202左侧施加的拉力越小，从而根据第一光纤光栅500的中心波长变化量确定铁磁性金属厚度是否处于合理状态。

本实施例所述的磁性件300以及第一等截面应变件400分别与转动杆202的末端连接，转动杆202的一端到连接支点的杆身长度与其另一端到连接支点的杆身长度不相等，使转动杆202左侧的杆身长度大于转动杆202右侧的杆身长度。

本实施例所述的第一光纤光栅500贴合在第一等截面应变件400的中心位置。

实施例二

参阅图3，在实施例一的基础上，本实施例提供的铁磁性金属厚度测量装置还包括第二等截面应变件600和第二光纤光栅700。

具体地，第二等截面应变件600的一端与非磁性外壳100的内壁连接，第二光纤光栅700沿第二等截面应变件600的长度方向贴合于第二等截面应变件600，用于测量第二等截面应变件600的应变变化；第二光纤光栅700贴合在第二等截面应变件600的中心位置，第一等截面应变件400的基体材质和第二等截面应变件600的基体材质相同。

第二等截面应变件600和第二光纤光栅700用于测量实时温度，具体地，根据如下公式(4)确定第二光纤光栅700的中心波长变化量与第二等截面应变件600的轴向应变的关系：

Δλ₂＝α₃ΔT (4)

其中，Δλ₂为第二光纤光栅700的中心波长变化量，α₃为第二光纤光栅700的温度灵敏度系数。

采用相同型号光纤光栅作为第一光纤光栅500和第二光纤光栅700时，第一光纤光栅500的温度灵敏度系数α₂与第二光纤光栅700的温度灵敏度系数α₃相同，根据公式(3)和公式(4)，可得到如下公式(5)：

Δλ₁＝α₁ε+Δλ₂ (5)

设置专门用于检测温度的第二等截面应变件600和第二光纤光栅700，由于第二等截面应变件600不受拉力作用，其由于温度而发生的应变更为准确，第一等截面应变件400和第二等截面应变件600结合测量，具有更高精度。

实施例三

参阅图4和图5，在实施例一的基础上，本实施例的铁磁性金属厚度测量装置提供另一种磁性件300和第一等截面应变件400的安装结构。

具体地，可以是磁性件300处于转动杆202的上侧而第一等截面应变件400处于转动杆202的下侧，或者是磁性件300处于转动杆202的下侧而第一等截面应变件400处于转动杆202的上侧。

在本实施例中，当铁磁性金属厚度变薄时，磁性件300与铁磁性金属的磁吸作用减弱，磁性件300通过转动杆202最终作用于第一等截面应变件400的拉力减少，第一等截面应变件400的轴向应变量减少，再根据第一光纤光栅500的中心波长变化量确定铁磁性金属的厚度情况。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。