CN103344174A - 一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，基于扫频涡流检测技术，采用一定范围的连续频率激励有覆盖层的被检不均匀导电材料的一个检测点和无覆盖层的基底标准试块，找到该检测点的最佳测量频率，从而有效的避免了基体电导率的不均匀性对表面覆盖层厚度的测量的影响，有效提高覆盖层厚度测量的精度。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种无损检测方法，特别是涉及一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法。
背景技术
在许多重要的工业应用中，各种工程材料表面的覆盖层通常对于被覆盖基体具有防护性和装饰性双重作用。然而这种覆盖层的厚度过薄将难以发挥上述作用，过厚则会造成经济上的浪费，而且覆盖层厚薄不均匀或未达到规定要求，将会对其多项机械物理性能产生不良影响。因此，在涂装施工和质量检验过程中，覆盖层厚度是一项重要的控制指标。
根据基体与覆盖层材料的不同，所选用的测厚技术也不尽相同，涡流测厚适用于基体材料为非铁磁性材料，表面覆盖层为非导电的绝缘材料（如漆层、阳极氧化层）。涡流测厚技术是利用涡流检测中的提离效应。影响非导电覆盖层厚度的因素除了检测频率外，主要还包括基体的导电性，基体的厚度，测量部位的形状、尺寸及表面粗糙度，校准膜片厚度的选择，覆盖层的刚性以及操作的一致性等。具有不同导电率的基体对于同一仪器和检测线圈，在相同距离上所感应产生的涡流大小必然不同，因此作用于测量线圈的电磁场的强弱也就存在差异。另一方面随着覆盖层厚度的增大，基体电导率差异的影响逐渐减小。因此，在采用涡流法测量覆盖层厚度时，首先要清楚被覆盖层下面的基体的导电性，最好选择具有形同导电性的材料作为基体校准仪器。但在实际的生产中，工程材料的冶炼与铸造工艺的问题，总会存在一些材料晶体结构的不均，进而影响基体材料电导率的均匀性，当覆盖层厚度很薄，电导率的差异对感应产生的涡流影响较大时，对覆盖层厚度的测量是不利的，此时误差增大，已经不能在误差范围内测定覆盖层厚度。例如碳纤维复合材料就存在电导率不均匀的特点，其表面覆盖层的测量问题至今没有有效的检测方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，基于扫频涡流检测技术，采用一定范围的连续频率激励有覆盖层的被检不均匀导电材料的一个检测点和无覆盖层的基底标准试块，找到该检测点的最佳测量频率，从而有效的避免了基体电导率的不均匀性对表面覆盖层厚度的测量的影响，有效提高覆盖层厚度测量的精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，包括以下检测步骤，
a. 涡流扫频检测传感器连接涡流扫频检测仪，设置涡流扫频检测仪采用频率随时间变化的一定频率范围的连续激励电流激励涡流扫频检测传感器；
b. 将涡流扫频检测传感器置于空气中，建立涡流扫频信号平衡点；
c. 将涡流扫频检测传感器放置在无覆盖层的基底标准试块上，涡流扫频检测传感器在无覆盖层的基底标准试块上激励产生扫频涡流场，涡流扫频检测仪中显示的无覆盖层的基底标准试块的涡流扫频信号，保存该涡流扫频信号；
d. 将涡流扫频检测传感器放置在有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的一个检测点上，涡流扫频检测仪中显示该检测点的涡流扫频信号，涡流扫频检测仪将该检测点的涡流扫频信号中的每一个频率点对应的信号幅值与步骤c中保存的基底标准试块涡流扫频信号中的相同频率点对应的信号幅值进行比较，寻找使得两者信号幅值差异最大时的频率点，该频率点即为该检测点的最佳检测频率；
e. 设置涡流扫频检测仪采用步骤d中得到的最佳检测频率的激励电流激励涡流扫频检测传感器，使用多片已知的不同厚度的标准厚度试片依次放在基底标准试块上，测量并保存每个标准厚度试片的涡流信号的幅值，制作幅值-厚度标定曲线；
f. 将涡流扫频检测传感器放置在步骤d中的有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的检测点上，测量该检测点的涡流检测信号幅值，涡流扫频检测仪将测量出的幅值与步骤e中制作的幅值-厚度标定曲线进行比较计算，得到该检测点的被检不均匀导电材料表面上的覆盖层的厚度值。
本发明的有益效果是，提供一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，基于扫频涡流检测技术，采用一定范围的连续频率激励有覆盖层的被检不均匀导电材料的一个检测点和无覆盖层的基底标准试块，找到该检测点的最佳测量频率，从而有效的避免了基体电导率的不均匀性对表面覆盖层厚度的测量的影响，有效提高薄覆盖层厚度测量的精度。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法不局限于实施例。
具体实施方式
实施例中，一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，包括以下检测步骤，
a. 涡流扫频检测传感器连接涡流扫频检测仪，设置涡流扫频检测仪采用频率随时间变化的一定频率范围的连续激励电流激励涡流扫频检测传感器；
b. 将涡流扫频检测传感器置于空气中，建立涡流扫频信号平衡点；
c. 将涡流扫频检测传感器放置在无覆盖层的基底标准试块上，涡流扫频检测传感器在无覆盖层的基底标准试块上激励产生扫频涡流场，涡流扫频检测仪中显示的无覆盖层的基底标准试块的涡流扫频信号，保存该涡流扫频信号；
d. 将涡流扫频检测传感器放置在有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的一个检测点上，涡流扫频检测仪中显示该检测点的涡流扫频信号，涡流扫频检测仪将该检测点的涡流扫频信号中的每一个频率点对应的信号幅值与步骤c中保存的基底标准试块涡流扫频信号中的相同频率点对应的信号幅值进行比较，寻找使得两者信号幅值差异最大时的频率点，该频率点即为该检测点的最佳检测频率；
e. 设置涡流扫频检测仪采用步骤d中得到的最佳检测频率的激励电流激励涡流扫频检测传感器，使用多片已知的不同厚度的标准厚度试片依次放在基底标准试块上，测量并保存每个标准厚度试片的涡流信号的幅值，制作幅值-厚度标定曲线；
f. 将涡流扫频检测传感器放置在步骤d中的有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的检测点上，测量该检测点的涡流检测信号幅值，涡流扫频检测仪将测量出的幅值与步骤e中制作的幅值-厚度标定曲线进行比较计算，得到该检测点的被检不均匀导电材料表面上的覆盖层的厚度值。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，但发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (1)
1.一种不均匀导电材料表面覆盖层厚度的涡流测厚方法，其特征在于：包括以下检测步骤，
a. 涡流扫频检测传感器连接涡流扫频检测仪，设置涡流扫频检测仪采用频率随时间变化的一定频率范围的连续激励电流激励涡流扫频检测传感器；
b. 将涡流扫频检测传感器置于空气中，建立涡流扫频信号平衡点；
c. 将涡流扫频检测传感器放置在无覆盖层的基底标准试块上，涡流扫频检测传感器在无覆盖层的基底标准试块上激励产生扫频涡流场，涡流扫频检测仪中显示的无覆盖层的基底标准试块的涡流扫频信号，保存该涡流扫频信号；
d. 将涡流扫频检测传感器放置在有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的一个检测点上，涡流扫频检测仪中显示该检测点的涡流扫频信号，涡流扫频检测仪将该检测点的涡流扫频信号中的每一个频率点对应的信号幅值与步骤c中保存的基底标准试块涡流扫频信号中的相同频率点对应的信号幅值进行比较，寻找使得两者信号幅值差异最大时的频率点，该频率点即为该检测点的最佳检测频率；
e. 设置涡流扫频检测仪采用步骤d中得到的最佳检测频率的激励电流激励涡流扫频检测传感器，使用多片已知的不同厚度的标准厚度试片依次放在基底标准试块上，测量并保存每个标准厚度试片的涡流信号的幅值，制作幅值-厚度标定曲线；
f. 将涡流扫频检测传感器放置在步骤d中的有覆盖层的被检不均匀导电材料表面上的检测点上，测量该检测点的涡流检测信号幅值，涡流扫频检测仪将测量出的幅值与步骤e中制作的幅值-厚度标定曲线进行比较计算，得到该检测点的被检不均匀导电材料表面上的覆盖层的厚度值。
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