CN111289567A - 一种在线检测金属箔材质量的方法 - Google Patents

一种在线检测金属箔材质量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111289567A
CN111289567A CN201811493048.5A CN201811493048A CN111289567A CN 111289567 A CN111289567 A CN 111289567A CN 201811493048 A CN201811493048 A CN 201811493048A CN 111289567 A CN111289567 A CN 111289567A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal foil
information
information parameter
quality
defect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201811493048.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李红英
赵辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201811493048.5A priority Critical patent/CN111289567A/zh
Publication of CN111289567A publication Critical patent/CN111289567A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/041—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在线检测金属箔材质量的方法，属于在线检测技术领域。所述方法为：检测时，检测装置和金属箔材可以相对运动，通过连续采集信息和计算信息参数来判定金属箔材的质量；所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息是连续信息；所述信息参数选自电压、电阻、电阻率、导电率、电导率中的一种或多种；将所获信息参数与标准信息参数进行比对，当|所获信息参数‑标准信息参数|/标准信息参数大于等于缺陷判断阈值时，判定所获信息参数对应区域存在缺陷，当|所获信息参数‑标准信息参数|/标准信息参数小于缺陷判断阈值时，则判定所获信息参数对应区域质量合格。

Description

一种在线检测金属箔材质量的方法
技术领域
本发明涉及一种在线检测金属箔材质量的方法，属于在线检测技术领域，具体属于金属材料在线检测技术领域。
背景技术
金属箔材被广泛运用于电子、航空航天、仪器仪表以及包装等领域。金属箔材在加工过程中，容易出现针眼、针孔等缺陷，不仅会影响产品外观，还会降低产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。在线检测和监控是金属箔材生产企业提高产品质量和市场竞争力不可缺少的手段。目前使用最多的金属箔材缺陷在线检测方法主要有人工目测抽检法以及基于图像的表面质量检测法，但均存在应用局限，前者效率低、劳动强度大、准确率低、实时性差，后者难以检测内部缺陷。专利CN201310530795.2中采用一种电阻测试装置，能够测量变温环境下的样品电阻变化情况，但所述专利未涉及信号采集及分析系统，且所测区域固定不变，不能实现待测试样在空间和时间上的连续测量。
本发明的检测装置和检测箔材之间可以相对运动，并且能够连续采集金属箔材信息，并基于采集到的连续信息进行计算和分析，进而实现缺陷判定和质量检测。本发明能对运动或静止的金属箔材进行检测，既可以实现金属箔材的连续检测，亦可实现离散检测，兼具现有离散检测技术的所有功能。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提出一种在线检测金属箔材质量的方法。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；通过连续采集信息和计算信息参数来判定所测金属箔材的质量；所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息是连续信息，所述连续信息是连续采集金属箔材不同位置的信息；所述信息参数选自电压、电阻、电阻率、导电率、电导率中的一种或多种，由电压或电流信息及所测区间金属箔材的尺寸信息计算得到。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；由连续采集到的电压或电流信息及所测区间箔材的尺寸信息计算信息参数时，所述计算采用下述公式中的至少一种：
电阻(Ω)＝电压(V)÷电流(A)；
电阻率(Ω·m)＝电阻(Ω)×截面积(m2)÷长度(m)；
电导率(S/m)＝1÷电阻率(Ω·m)；
国际退火铜标准规定，密度为8.89g/cm3、长度为1m、重量为1g、电阻为0.15328Ω的退火铜线，其在20℃的电阻率为1.7241×10-8Ω·m(或电导率为58.0MS/m)，相应导电率为100％IACS；其他材料的电导率(MS/m)和导电率(％IACS)可进行如下换算：导电率(％IACS)＝电导率(MS/m)÷0.58，电导率(MS/m)＝导电率(％IACS)×0.58。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述检测装置和金属箔材可以相对运动，包括下述三种情况：检测装置静止，金属箔材运动，定义金属箔材运动方向的反方向为检测方向，多用于流程生产金属箔材的检测；检测装置运动，金属箔材静止，定义检测装置运动方向为检测方向，多用于难以移动金属箔材的检测；检测装置和所测金属箔材同时以不同速度运动，定义金属箔材相对于检测装置运动方向的反方向为检测方向，多用于辅助调节信息采集频率和对特定区域进行检测；所述相对运动优选为连续的相对运动。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；检测装置通过接触端与金属箔材接触，其中有2个采集信息的接触端，接触端与金属箔材的接触方式包括但不限于点接触、阵 列接触、线接触、面接触；任一接触端与金属箔材的接触面积小于等于300mm2，优选为小于等于30mm2，进一步优选为小于等于10mm2，更进一步优选为小于等于1mm2，该参数的选择，关系到检测精度，对于高端检测而言，其在保证物理性能的同时最好选用优选方案，当然，为了进一步提升信息的可靠性，用于信息采集的两个接触端与金属箔材的接触面积要相等。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；在接触端中，有2个接触端用于信息采集，2个信息采集接触端之间的区域为检测区域，定义检测方向上第1个信息采集接触端为定位接触端，定义采集到第1个信息的状态为起始状态，在起始状态，与定位接触端接触的金属箔材位置为信息采集起始点(坐标原点)；该坐标原点也可以进行人为设置和更改；设置好坐标原点后，金属箔材上其他点的位置用其与坐标原点的距离表征。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；检测装置在金属箔材进、出检测区域的过程中自动采集信息和计算信息参数，并自动画出信息参数-距离曲线；所述信息参数-距离曲线横坐标为金属箔材和定位接触端接触的位置与信息采集起始点的距离；所述距离的获取方式包括但不限于直接测量得到、根据时间和速度参数计算得到。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；当有缺陷进入和离开检测区域时，信息参数-距离曲线出现异常和回归正常。图1为信息参数-距离曲线与金属箔材缺陷及所在位置对应的示意图，根据采集的第1个信息计算获得信息参数-距离曲线的起点(O点)，O点在金属箔材上的对应位置与信息采集起始点的距离为0，其横坐标为0；A状态为有1个缺陷即将进入检测区域的状态，当所测金属箔材由起始状态运动到A状态时，检测区域内无缺陷存在，信息参数-距离曲线相应出现OA段，信息参数为正常状态，A点在金属箔材上的对应位置与信息采集起始点的距离为50mm，该点的横坐标为50mm；B状态为1个缺陷刚刚完全进入检测区域的状态，当金属箔材由A状态运动到B状态时，缺陷经历了开始进入和完全进入检测区域的过程，信息参数-距离曲线相应出现AB段，信息参数为异常参数，B点在金属箔材上的对应位置与信息采集起始点的距离为60mm，该点的横坐标为60mm；C状态为缺陷即将离开检测区域的状态，当金属箔材由B状态运动到C状态时，信息参数-距离曲线相应出现BC段，C点在金属箔材上的对应位置与信息采集起始点的距离为90mm，该点的横坐标为90mm；D状态为缺陷刚刚离开检测区域的状态，当金属箔材由C状态运动到D状态时，信息参数回归正常，D点在金属箔材上的对应位置与信息采集起始点的距离为100mm，该点的横坐标为100mm。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；少部分情况下，在所测金属箔材的前端存在缺陷时，信息参数-距离曲线起始点的信息参数出现异常，或者在所测金属箔材的末端存在缺陷时，信息参数-距离曲线终止点的信息参数出现异常。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；采集的信息还可以包括时间、温度信息，当所得信息中包括时间时，可以根据所获信息参数、位置、时间得到信息参数-位置-时间曲线。
本领域技术人员根据本发明所获信息及所进行的数学处理、理论计算、物理意义的变换，其实质还属于本发明的范围。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；将所获信息参数与标准信息参数进行比对，当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数大于等于缺陷判断阈值时，判定所获信息参数对应区域存在缺陷，当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数小于缺陷判断阈值时，判定所获信息参数对应区域的质量合格；所述所获信息参数是根据连续采集金属箔材的信息计算得到的。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述缺陷判断阈值用Fr表示，当所述信息参数为电导率，且所用单位为MS/m时，所述Fr的取值大于等于0.0001，优选为0.0001～0.1，进一步优选为0.0001～0.01，更进一步优选为0.0001～0.001；当信息参数之间进行切换时，所述Fr的取值进行相应换算。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数大于等于Fr时，判定信息所测区域至少包括1种或1个缺陷，计算Fy，所述Fy＝(Ym-Ys)÷Ys，所述Ys是标准信息参数，所述Ym是所获信息参数的最大值或最小值，所述Fy为缺陷判定因子；
当信息参数选用电压信息和/或电阻和/或电阻率时，Fy＞0，缺陷种类包括但不限于针眼、针孔、划痕、截面积变小、撕裂、裂纹、腐蚀，Fy＜0，缺陷种类包括但不限于褶皱、凸起、结点、截面积变大；
当信息参数选用导电率和/或电导率时，Fy＜0，缺陷种类包括但不限于针眼、针孔、划痕、截面积变小、撕裂、裂纹、腐蚀，Fy＞0，缺陷种类包括但不限于褶皱、凸起、结点、截面积变大。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；根据信息参数-距离曲线中的信息参数临界点可以确定缺陷的起始点和终止点，进而确定缺陷区域的长度；根据信息参数最大值(或最小值)与标准信息参数的差值可以确定缺陷的显著程度；图2为信息参数-距离曲线示意图，信息参数用Y表示，标准信息参数用Ys表示，Ys±(Fr×Ys)是信息参数的正常范围，误差范围主要是考虑系统的测量误差。如图2所示，AB段和BC段的信息参数Y满足|Y-Ys|＜Fr×Ys，对应的金属箔材区域无缺陷，C点的信息参数值Y满足|Y-Ys|＝Fr×Ys，Y＝Yc，所获信息参数处于临界值Yc，表明即将有缺陷进入检测区；CD段的信息参数超出了正常参数范围，|Y-Ys|≥Fr×Ys，对应缺陷逐渐进入检测区域，DF段的信息参数Y的数值相对恒定，对应缺陷完全位于检测区域内，Ym为信息参数的最高值；FG段的信息参数不断下降，对应缺陷逐渐离开检测区域，F点的横坐标为缺陷与定位接触端接触的起始点与信息采集起始点之间的距离，G点的信息参数Y满足|Y-Ys|＝Fr×Ys，Y＝YG，所获信息参数处于临界值Yc，G点在金属箔材上的相应位置为缺陷终止点，F点和G点之间横坐标差值为缺陷长度；GH段和HI段的信息参数Y满足|Y-Ys|＜Fr×Ys，属于正常参数范围，表明对应的材料区域无缺陷。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；通过分析信息参数-距离曲线的变化情况，可以判定缺陷的个数；一般地，所获信息参数-距离曲线出现异常和回归正常1次，可以判定金属箔材对应区域至少存在1种或1个缺陷；少数情况下，信息参数-距离曲线反复出现异常和回归正常或变化率突然增大或变小，可以判定金属箔材对应区域至少存在2种或2个缺陷；极少数情况下，信息参数-距离曲线反复出现异常和回归正常，且最终无法回归正常参数范围，判定金属箔材对应区域存在大量缺陷或金属箔材对应区域为物理边界。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；可检测多种缺陷连续出现的情况，信息参数-距离曲线出现异常且长时间不回归或直至检测完成其还未回归，则根据信息参数-距离曲线的斜率以及斜率的变化情况判定所测区域是否存在2种或2种以上的连续缺陷。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；导致电阻变化的缺陷均属本方法可检测的缺陷种类，导致电阻变化的因素包括但不限于电阻率变化、横截面积变化；当缺陷属于截面积变小的类型时，截面积变小导致电阻变大，如图3所示，Ym是所获连续电阻的最大值，Ym＞Ys，Fy＞0；当缺陷属于截面积变大的类型时，截面积变大导致电阻变小，如图4所示，Ym是所获连续电阻的最小值，Ym＜Ys，Fy＜0；Ym和Ys的差值反映缺陷的剧烈程度。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；缺陷判定方法还有很多种，应当认为，凡基于本发明的缺陷判定方法均属于本专利的保护范围。
本发明一种基于相对运动检测金属箔材质量的方法；所述标准信息参数为标样的信息参数，所述标样可以根据标准确定，所述标准为国家标准、行业标准或企业标准。
本发明一种基于相对运动检测金属箔材质量的方法；所述标准信息参数还可以由用户确定，或根据用户确定的标样进行检测和/或计算获得。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；获取标准信息参数时，标样的检测环境与实际检测环境相同，所述检测环境包括但不限于温度、压强、湿度、噪音。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；其适用温度区域为10K～待测金属箔材材料的熔化温度或液化温度或气化温度。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述金属箔材的横截面积小于等于300mm2，优选为小于等于30mm2，进一步优选为小于等于3mm2，还可进一步优选为小于等于1mm2，更进一步优选为小于等于0.3mm2。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述电压或电流信息的采集方法包括但不限于直流四点法、单电桥法、双电桥法。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；两个信息采集接触端的间距小于等于800mm，优选为小于等于400mm，进一步优选为小于等于200mm，更进一步优选为小于等于100mm，还可进一步优选为小于等于50mm。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；检测时，信息采集频率、检测装置与金属箔材之间的相对运动速度、信息采集接触端间距的三者间的关系为：相对运动速度÷信息采集频率＜信息采集接触端间距，可保证待测金属箔材所有区域均能被检测到，且采集的信息样本足够用于分析，相对运动速度越小、采集频率越大，采集的信息样本越多；
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述信息采集频率大于等于1次/10秒，优选为大于等于1次/秒，更进一步优选为大于等于10次/秒；所述信息采集频率也可根据信息采集区域长度设定，在10mm检测区间内，其信息采集数大于等于1次，优选为大于等于10次，更进一步优选为大于等于100次；所述信息采集频率还可根据金属箔材与检测装置的相对运动速度和信息采集装置的特性进行优化调整。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；缺陷进入和离开检测区域时，对应的信息参数段存在一定映射关系，可利用所述映射关系对信息采集系统进行校核；如图2所示，BD段对应缺陷进入检测区域，FH段对应缺陷离开检测区域，BD段和FH段的信息参数在理想情况下互为映射，即对于BD段任意一点(X,Y(X))，在FH段有一个映射点(X+l,Y(X+l))，存在关系Y(X)'＝-Y(X+l)'，其中l为检测区域的长度。
基于本发明的检测思路，直接获取的信息或换算所得信息参数，在不同的材质以及不同的精度要求下，其应用各有优势。
本发明还专门设计了与上述检测方法相匹配的装置；所述装置包括P个独立的检测单元，检测时，P个单元可全部或部分与金属箔材接触；所述检测单元可以静止或按设计轨迹运动，所述金属箔材也可以静止或按设计轨迹运动；所述检测单元和金属箔材之间可以相对运动；所述P为大于等于1的整数。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；当采用直流四点法检测电压信息时，每个检测单元包括4根并排设置的接线柱、恒定电流提供模块、测温模块、信息采集模块；所述4根接线柱中，两端的两根接线柱通过导线与恒定电流提供模块连接，中间的两根接线柱通过导线与信息采集模块连接；所述测温模块与所述信息采集模块相连。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；所述接线柱与接触端连接，使用时，待测金属箔材与接触端相接触，且存在相对运动；所述接触端包括但不限于导电条、导电滚珠、导电探针，所述接线柱和接触端的电导率大于等于6MS/m，优选为大于等于30MS/m，进一步优选为大于等于46MS/m。
本发明一种在线检测金属箔材质量的方法；在接线柱和接触端之间设有压力传感装置，用于调节接触端与金属箔材接触的压力大小，防止接触压力过大损坏检测样品或接触压力过小造成接触不良。
相对于现有技术，本发明一种在线检测金属箔材质量的方法，其技术优势为：
1.本发明能够实现金属箔材的在线连续检测，检测装置与金属箔材可以有多种相对运动方式，此点对于连续的在线检测具有较大实用价值。
2.本发明可检测的材料种类多，可适用于不同检测场所，可实现不同温度环境的在线检测，且可以进行不同温度的信息参数换算。
3.本发明可以用于检测导致电阻变化的缺陷，不仅能够检测表层质量问题，也可以检测内部缺陷，尤其是可以检测到2种及2种以上缺陷共存的情况，现有技术无法实现此功能。
附图说明
附图1为信息参数-距离曲线与金属箔材缺陷及所在位置对应的示意图；
附图2为信息参数-距离曲线示意图；
附图3为截面积变小缺陷的电阻-距离曲线示意图；
附图4为截面积变大缺陷的电阻-距离曲线示意图；
附图5为本发明的检测装置示意图，1为信号采集模块；2为接线柱；3为接线柱升降装置；4为压力传感器；5为测温探头；6为信号引线；7为接触端；
附图6为实施例1检测样品照片；
附图7为实施例1中的X方向电压-距离曲线；
附图8为实施例1中的Y方向电压-距离曲线；
附图9为实施例1中的缺陷照片；
附图10为实施例2检测样品照片；
附图11为实施例2的导电率-距离曲线；
附图12为实施例2中的缺陷照片；
附图13为实施例3检测样品照片；
附图14为实施例3的电阻-距离曲线；
附图15为实施例3中的缺陷照片；
附图16为对比例1的电阻-距离曲线。
具体实施方式
在下述实施例中，检测环境温度均为20±3℃，接触端和金属箔材的接触面积≤10mm2。检测系统在金属箔材与检测装置的相对运动中自动采集电压信息、位置信息、尺寸信息，自动计算信息参数，并画出信息参数-距离曲线。
信息参数计算采用下述公式：
电阻(Ω)＝电压(V)÷电流(A)；
电阻率(Ω·m)＝电阻(Ω)×截面积(m2)÷长度(m)；
电导率(S/m)＝1÷电阻率(Ω·m)；
导电率(％IACS)＝电导率(MS/m)÷0.58。
实施例1：
检测材料：图6所示的高纯铝箔，厚度0.01mm，宽度100mm，长度1000mm；
接线柱间隔/检测区域长度：长度方向(X)70mm；宽度方向(Y)30mm；
输入恒定电流：X方向1.00A，Y方向1.50A；
运动方式：样品运动，检测装置静止；
样品运动速度：X方向60mm/s，Y方向5mm/s；
信号采集频率：60次/s；
标准电压：X方向2.225mV，Y方向1.623mV；
图7为X方向的实测电压-距离曲线，Fr1＝0.000225，根据|实测电压-标准电压|/标准电压≥Fr1，判定存在1处缺陷。在410-422mm位置范围内的电压异常上升，对应缺陷进入检测区域，Ym1＝2.242mV，在480-492mm位置范围内电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为480mm、492mm，缺陷区域的长度为12mm；缺陷判定因子Fy1＝(2.242-2.225)÷2.225＝0.00764，由于判定因子Fy1＞0，且缺陷区域的长度较小，判定可能的缺陷类型是划痕。
图8为Y方向的实测电压-距离曲线，Fr2＝0.000164，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Fr2，判定在21mm-30mm位置范围存在1处缺陷，确定缺陷区域的长度为9mm，Ym2＝1.6478mV，缺陷判定因子Fy2＝(1.6478-1.623)÷1.623＝0.0153，没有电压异常上升阶段，仅有电压回归正常，判断缺陷存在于前端位置，由于判定因子Fy2＞0，且缺陷区域的长度较小，判定可能的缺陷类型是划痕或撕裂。
图9所示照片显示为一个12mm×9mm大小的撕裂，此处截面积减小，因而造成检测电压上升。
实施例2：
检测材料：图10所示的高纯铜箔，厚度0.05mm、宽度200mm、长度1200mm；
接线柱间隔/检测区域长度：150mm；
输入恒定电流：2.0A；
运动方式：样品运动，检测装置静止；
样品运动速度：40mm/s；
信号采集频率：40次/s；
标准导电率：99.7％IACS；
图11为所获导电率-距离曲线，Fr＝0.003，根据|所获导电率-标准导电率|/标准导电率≥Fr，判定存在1处缺陷，在722-742mm位置范围内的导电率异常下降，对应缺陷进入检测区域，Ym＝98.85％IACS，在872mm-892mm位置范围内导电率回归正常，对应缺陷离开检测区域，缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为872mm、892mm，缺陷区域的长度为20mm；缺陷判定因子Fr＝(98.85-99.7)÷99.7＝-0.00853，由于判定因子Fy＜0，且缺陷区域的长度中等，判定可能的缺陷类型是划痕或多个凹坑，由于缺陷完全进入检测区域后仍有一些波动，有可能为凹坑群。图12为检测材料缺陷处的照片，显示缺陷确实为凹坑，此处截面积减小，因而造成检测导电率下降。
实施例3：
检测材料：图13所示的锡箔纸，厚度0.02mm、宽度300mm、长度约1500mm；
接线柱间隔/检测区域长度：100mm；
输入恒定电流：1.0A；
运动方式：样品运动，检测装置静止；
样品运动速度：30mm/s；
信号采集频率：30次/s；
标准电阻：1.3061mΩ；
图14为所获电阻-距离曲线，Fr＝0.005，根据|所获电阻-标准电阻|/标准电阻≥Fr，判定存在1处缺陷，在810mm-864mm位置范围内的电阻异常上升，对应缺陷进入检测区域，Ym＝1.3554mΩ，在910mm-964mm位置范围内电阻回归正常，对应缺陷离开检测区域，缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为910mm、964mm，缺陷区域的长度为54mm；缺陷判定因子Fy＝(1.3554-1.3061)÷1.3061＝0.03775，由于判定因子Fy＞0，且缺陷区域的长度较长，判定可能的缺陷类型是划痕。
进一步发现，所测电阻曲线在异常上升和下降阶段的斜率发生明显改变，在810mm-837mm上升阶段斜率约为0.001357mΩ/mm，在861mm-864mm上升阶段斜率约为0.004223mΩ/mm，在910mm-937mm下降阶段斜率约为-0.001357mΩ/mm，在961mm-964mm下降阶段斜率约为-0.004223mΩ/mm，判断该处缺陷由两类缺陷构成。第一个缺陷斜率绝对值较小、长度较长，最有可能为划痕；第二个缺陷斜率绝对值较大、长度较短，最有可能是针孔，两斜率间中间平台长度24mm，说明两缺陷相距约24mm，图15所示照片显示缺陷为划痕和针孔。
对比例1：
检测方式：分段离散检测；
检测材料：锡箔纸，厚度0.02mm、宽度300mm、长度约1500mm，与实施例3为同一检测样品；
接线柱间隔/检测区域长度：100mm；
输入恒定电流：0.55A；
标准电阻：1.3061mΩ；
图16为所获电阻-距离曲线，Fr＝0.005，由于中间2个接线柱相距100mm，需要测量15次，每次检测的结果是100mm段平均化的结果，根据|所获电阻-标准电阻|/标准电阻≥Fr，判定900mm-1000mm区域存在缺陷，由于只有15个离散数据点，无法确定其具体程度和长度，因而无法判断可能的缺陷种类。实施例3检测到了910mm-964mm区域存在缺陷，并分析出了两类缺陷，而本对比例无法检测到。
对比例显示出离散检测的缺点：需要提前划分、检测次数多、检测速度慢、信号不明显、定位不准确、无法进一步区分种类、无法检测缺陷极小的情况等。

Claims (10)

1.一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：检测时，检测装置和金属箔材可以相对运动，通过连续采集信息和计算信息参数来判定金属箔材的质量；所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息是连续信息，所述连续信息是连续采集金属箔材不同位置的信息；所述信息参数选自电压、电阻、电阻率、导电率、电导率中的一种或多种；将所获信息参数与标准信息参数进行比对，当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数大于等于缺陷判断阈值时，判定所获信息参数对应区域存在缺陷，当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数小于缺陷判断阈值时，则判定所获信息参数对应区域质量合格。
2.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：所述缺陷判断阈值用Fr表示，当所述信息参数为电导率，且所用单位为MS/m时，所述Fr的取值大于等于0.0001，优选为0.0001～0.1，进一步优选为0.0001～0.01，更进一步优选为0.0001～0.001；当信息参数之间进行切换时，所述Fr的取值进行相应换算。
3.根据权利要求1或2所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：当|所获信息参数-标准信息参数|/标准信息参数大于等于Fr时，判定所测区域至少包括1种或1个缺陷；计算Fy，所述Fy＝(Ym-Ys)÷Ys，所述Ys是标准信息参数，所述Ym是所获信息参数的最大值或最小值，所述Fy为缺陷判定因子；当信息参数选用电压信息和/或电阻和/或电阻率时，Fy＞0，缺陷种类包括但不限于针眼、针孔、划痕、截面积变小、撕裂、裂纹、腐蚀，Fy＜0，缺陷种类包括但不限于褶皱、凸起、结点、截面积变大；当信息参数选用导电率和/或电导率时，Fy＜0，缺陷种类包括但不限于针眼、针孔、划痕、截面积变小、撕裂、裂纹、腐蚀，Fy＞0，缺陷种类包括但不限于褶皱、凸起、结点、截面积变大。
4.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：所述标准信息参数为标样的信息参数，所述标样可以根据标准确定，所述标准为国家标准、行业标准或企业标准。
5.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：所述标准信息参数还可以由用户确定，或根据用户确定的标样进行检测和/或计算获得。
6.根据权利要求4或5所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：获取标准信息参数时，标样的检测环境与实际检测环境相同，所述检测环境包括但不限于温度、压强、湿度、噪音。
7.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：所述金属箔材的横截面积小于等于300mm2，优选为小于等于30mm2，进一步优选为小于等于3mm2，还可进一步优选为小于等于1mm2，更进一步优选为小于等于0.3mm2。
8.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：所述连续信息的采集方法包括但不限于直流四点法、单电桥法、双电桥法。
9.根据权利要求8所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：检测装置通过接触端与金属箔材接触，其中有2个采集信息的接触端，接触端与金属箔材的接触方式包括但不限于点接触、阵列接触、线接触、面接触；任一接触端与金属箔材的接触面积小于等于300mm2，优选为小于等于30mm2，进一步优选为小于等于10mm2，更进一步优选为小于等于1mm2；2个信息采集接触端的间距小于等于800mm，优选为小于等于400mm，进一步优选为小于等于200mm，更进一步优选为小于等于100mm，还可进一步优选为小于等于50mm。
10.根据权利要求1所述的一种在线检测金属箔材质量的方法，其特征在于：检测时，信息采集频率、检测装置与金属箔材之间的相对运动速度、信息采集接触端间距三者间的关系为：相对运动速度÷信息采集频率＜信息采集接触端间距；所述信息采集频率大于等于1次/10秒，优选为大于等于1次/秒，更进一步优选为大于等于10次/秒。
CN201811493048.5A 2018-12-07 2018-12-07 一种在线检测金属箔材质量的方法 Withdrawn CN111289567A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811493048.5A CN111289567A (zh) 2018-12-07 2018-12-07 一种在线检测金属箔材质量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811493048.5A CN111289567A (zh) 2018-12-07 2018-12-07 一种在线检测金属箔材质量的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111289567A true CN111289567A (zh) 2020-06-16

Family

ID=71030614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811493048.5A Withdrawn CN111289567A (zh) 2018-12-07 2018-12-07 一种在线检测金属箔材质量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111289567A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006250590A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Nec Corp ウィスカ測定シート及びそれを用いた測定装置並びにその測定方法
CN102033674A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 展讯通信（上海）有限公司 电阻式触摸屏两点检测方法及设备
CN103675454A (zh) * 2013-10-31 2014-03-26 成都金采科技有限公司 电阻测试装置
CN104713916A (zh) * 2015-03-23 2015-06-17 中国人民解放军空军工程大学 一种针对电阻性薄膜传感器的实时裂纹损伤识别方法
US20150355122A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Infineum International Limited Lubricant test method
CN105723385A (zh) * 2013-10-30 2016-06-29 泰克托斯梦室私人有限公司 用于检查物体特别是建筑物的设备和方法
CN106645392A (zh) * 2016-11-28 2017-05-10 中国人民解放军装甲兵工程学院 涡流脉冲红外热成像无损检测激励装置
CN106770502A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 航天科工防御技术研究试验中心 一种电容短路失效的定位检测方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006250590A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Nec Corp ウィスカ測定シート及びそれを用いた測定装置並びにその測定方法
CN102033674A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 展讯通信（上海）有限公司 电阻式触摸屏两点检测方法及设备
CN105723385A (zh) * 2013-10-30 2016-06-29 泰克托斯梦室私人有限公司 用于检查物体特别是建筑物的设备和方法
CN103675454A (zh) * 2013-10-31 2014-03-26 成都金采科技有限公司 电阻测试装置
US20150355122A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Infineum International Limited Lubricant test method
CN104713916A (zh) * 2015-03-23 2015-06-17 中国人民解放军空军工程大学 一种针对电阻性薄膜传感器的实时裂纹损伤识别方法
CN106645392A (zh) * 2016-11-28 2017-05-10 中国人民解放军装甲兵工程学院 涡流脉冲红外热成像无损检测激励装置
CN106770502A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 航天科工防御技术研究试验中心 一种电容短路失效的定位检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张龙赐: "磨削加工的面齿轮齿面传动最小油膜厚度研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111289572A (zh) 一种基于电阻参数无损检测导电材料质量的方法及装置
CN105548348A (zh) 一种金属线材表面缺陷在线检测方法及检测装置
CN101405598B (zh) 一种测量运动中实心、细长被测物体的方法及装置
CN205426851U (zh) 一种金属线材表面缺陷在线检测装置
CN1879015A (zh) 监控结构中缺陷的系统和方法
CN111289566A (zh) 一种高效检测导电薄膜质量的方法
CN103487955B (zh) 一种短路测量方法
US20120291541A1 (en) Digital field-induction water-level intelligent sensing system and its implementation method
CN114993229A (zh) 一种基于多传感器数据融合的椭圆度在线检测方法
US7038446B1 (en) Dual coil probe for detecting geometric differences while stationary with respect to threaded apertures and fasteners or studs
JP4676119B2 (ja) 水分含有量を測定する方法
CN111289567A (zh) 一种在线检测金属箔材质量的方法
CN111289575A (zh) 一种基于相对运动检测导电管棒质量的方法
US7459920B2 (en) Method of and apparatus for non-destructively measuring moisture content of dried objects
WO2004057350A1 (ja) 回路パターン検査装置及びパターン検査方法
CN106441500A (zh) 应用于恶劣环境下的电导式液位传感器
CN111289811A (zh) 一种基于连续信息检测导电线杆质量的方法
CN111289574A (zh) 一种基于导电参数无损检测导电材料质量的方法及装置
CN111289565B (zh) 一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及装置
CN102944735B (zh) 热电偶丝热电势的自动检测系统及检测方法
CN111289573A (zh) 一种基于导电信息检测长碳纤维束质量的方法
CN111289872A (zh) 一种快速检测导电板带质量的方法
CN114964389A (zh) 一种受电弓滑板运行状态评估系统及方法
CN204594386U (zh) 金属表面液态膜层厚度测量装置
EP0241013A2 (en) Apparatus for detecting surface microdefects in a metal workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200616