CN112964212B - 一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种涂层厚度检测仪及涂层厚度的检验方法，涂层厚度检测仪包括探头，探头包括胶体、位移传感器和若干测量体，测量体和位移传感器均设置在胶体上，测量体呈一字排列，测量体用于检测涂层的厚度，位移传感器用于检测测量体发生的位移大小。本发明的涂层厚度检测仪具有若干个呈一字排列的测量体，探头移动后可以对涂层区域进行较大范围的检测，改变了现有单点测量涂层厚度的方式，使得测量结果更加接近真实情况。本发明的涂层厚度的检验方法将测量数据导入三维坐标系中进行分析，能准确且直观地反映出所测量的涂层厚度与涂层设计厚度之间的差异，提高涂层厚度的检验效率和检验准确度。

Description

一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法

技术领域

本发明涉及涂层检测技术领域，尤其涉及一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法。

背景技术

现有的无损涂层测厚检测仪有利用超声波、磁吸力、磁感应等原理设计制造，其精度和准确性都较好，但有一个比较明显的缺陷——均是单点测量。

单点测量，即测量的是一个点的厚度，由于钢材表面有粗糙度(一般为20到80μm)，当涂层厚度较小(如50μm)时，由于钢材表面凹坑和凸起之间的高度差与涂层厚度相当，测量的数据波动较大，即使涂层表面完全平整，其数据也有约60μm的波动范围，显然，这样的测量结果并没有真实的反映出涂层厚度的情况。

因测量仪器和测量手段的局限性，由一组或多组单点测量的数据，来代表一个面甚至一个代表复杂结构的涂层厚度，显然是有一定失真的。为了在现有测量结果的基础上满足涂层厚度要求，必然存在涂层部分区域超厚的现象，从而造成涂料的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，准确性高，能测量出涂层的真实厚度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种涂层厚度检测仪，包括探头，所述探头包括胶体、位移传感器和若干测量体，所述测量体和所述位移传感器均设置在所述胶体上，所述测量体呈一字排列，所述测量体用于检测涂层的厚度，所述位移传感器用于检测所述测量体发生的位移大小。

作为本发明的一种优选方案，所述涂层厚度检测仪还包括壳体、连接线、显示屏、数据线和电路板，所述电路板设置在所述壳体内部，所述探头通过所述连接线与所述电路板连接，所述显示屏设置在所述壳体表面，所述数据线与所述电路板连接并穿出所述壳体，所述壳体上开设有用于放置所述探头的收纳槽。

作为本发明的一种优选方案，所述测量体的数量为五个。

另一方面，提供一种采用上述任一技术方案所述的涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，包括如下步骤：

S1.使所述探头接触涂层表面，移动所述探头，每个所述测量体每移动单位距离测量一次涂层的厚度，生成一个数据点，每个所述测量体生成的所有数据点形成一组测量数据，所述探头经过的涂层表面区域为一个测量带；

S2.建立三维坐标系，将各个所述测量体生成的测量数据输入所述三维坐标系中，所述三维坐标系的X轴用于表示所述测量体的位移，各个测量体的测量数据沿Y轴方向等间距排列，Z轴用于表示所述测量体测得的涂层厚度的数值，连接各组测量数据，在所述三维坐标系中生成反应涂层厚度的曲面；

S3.在所述三维坐标系中引入代表涂层设计厚度的第一平面，计算位于所述第一平面下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格。

作为本发明的一种优选方案，在步骤S3之后，计算出所述曲面在XY平面上正投影的面积S，计算所述曲面正下方的体积V，得到涂层的平均厚度D＝V/S，比较D与涂层设计厚度的大小。

作为本发明的一种优选方案，在步骤S3之后，在所述三维坐标系中引入至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面平行，所述第二平面位于所述第一平面下方或位于所述第一平面上方，计算位于所述第二平面上方和/或下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格。

作为本发明的一种优选方案，所述第二平面距离XY平面的距离为所述第一平面距离XY平面距离的二分之三。

作为本发明的一种优选方案，所述测量带的数量根据检验区域的面积确定，所述测量带的数量至少为两条。

作为本发明的一种优选方案，如果同一检验区域中出现一条所述测量带的数据不合格，在所述检验区域选择不同位置重新测量，若重新测量的数据仍显示不合格，则判定所述检验区域的涂层厚度不合格，需要处理；若重新测量的数据显示合格，则判定所述检验区域的涂层厚度合格；如果同一检验区域中出现两条或两条以上所述测量带的数据不合格，则直接判定所述检验区域的涂层厚度不合格。

作为本发明的一种优选方案，所述测量带的长度为一米，所述测量数据中相邻两个所述数据点之间的间距为1至5毫米。

本发明的有益效果：

本发明的涂层厚度检测仪具有若干个呈一字排列的测量体，探头移动后可以对涂层区域进行较大范围的检测，改变了现有单点测量涂层厚度的方式，使得测量结果更加接近真实情况。本发明的涂层厚度的检验方法将测量数据导入三维坐标系中进行分析，能准确且直观地反映出所测量的涂层厚度与涂层设计厚度之间的差异，提高涂层厚度的检验效率和检验准确度。

附图说明

图1为本发明一实施例的涂层厚度检测仪的立体示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明一实施例的各个测量体的测量数据输入三维坐标系后的示意图；

图4为本发明一实施例的测量体测量的涂层厚度与测量体的位移之间的函数关系图。

图中：

1、探头；11、胶体；12、测量体；13、位移传感器；2、壳体；20、收纳槽；3、连接线；4、显示屏；5、数据线；100、曲面；200、第一平面；300、涂层厚度曲线；400、涂层设计厚度基准线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，一实施例的涂层厚度检测仪包括探头1，探头1包括胶体11、五个测量体12和位移传感器13，测量体12和位移传感器13均设置在胶体11上，五个测量体12呈一字排列，测量体12用于检测涂层的厚度，位移传感器13用于检测测量体12发生的位移大小。

本实施例的涂层厚度检测仪具有五个呈一字排列的测量体12，探头1移动后可以对涂层区域进行较大范围的检测，改变了现有单点测量涂层厚度的方式，使得测量结果更加接近真实情况。胶体11为测量体12和位移传感器13提供保护，操作人员可以用手抓住胶体11，然后移动探头1，使探头1对涂层进行检测。

本实施例将测量体12的数量优选为五个，但测量体12的数量并不限于五个，测量体12的数量应不少于三个，测量体12的数量越多，测量结果越接近真实情况，但同时也会造成涂层厚度检测仪成本的上升。

进一步的，涂层厚度检测仪还包括壳体2、连接线3、显示屏4、数据线5和电路板(图中未示出)，电路板设置在壳体2内部，探头1通过连接线3与电路板连接，显示屏4设置在壳体2表面，数据线5与电路板连接并穿出壳体2，壳体2上开设有用于放置探头1的收纳槽20。数据线5可以将测量所得的数据导入其他设备进行数据分析，还可以用来给涂层厚度检测仪充电，探头1可以放置在收纳槽20中，避免不使用时探头1受损。

如图3所示，本发明的实施例还提供一种利用上述实施例的涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，包括如下步骤：

S1.使探头1接触涂层表面，移动探头1，每个测量体12每移动单位距离测量一次涂层的厚度，生成一个数据点，每个测量体12生成的所有数据点形成一组测量数据，探头1经过的涂层表面区域为一个测量带；

S2.建立三维坐标系，将各个测量体12生成的测量数据输入三维坐标系中，三维坐标系的X轴用于表示测量体12的位移，各个测量体12的测量数据沿Y轴方向等间距排列，Z轴用于表示测量体12测得的涂层厚度的数值，连接各组测量数据，在三维坐标系中生成反应涂层厚度的曲面100；

S3.在三维坐标系中引入代表涂层设计厚度的第一平面200，计算位于第一平面200下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格。

如图4所示，一个测量体12生成的一组测量数组在XZ平面形成涂层厚度曲线300，涂层厚度曲线300是由各个数据点连接后形成，通过比较涂层厚度曲线300与涂层设计厚度基准线400之间的位置关系，可以直观且快速的得出当前测量体12所检测的涂层区域厚度是否合格。引入Y轴后，多个测量体12生成的测量数据能在三维空间中一起被展示和分析，分析效率高且更加直观。XY平面可以看作是钢材等涂料覆盖的材料的表面。

本实施例的涂层厚度的检验方法将测量数据导入三维坐标系中进行分析，能准确且直观地反映出所测量的涂层厚度与涂层设计厚度之间的差异，提高涂层厚度的检验效率和检验准确度。一般来说，当位于第一平面200下方的数据点的个数占总的数据点的比例较小(例如小于10％或15％)时，可以判定当前涂层区域的厚度合格。

进一步的，在步骤S3之后，计算出曲面100在XY平面上正投影的面积S，计算曲面100正下方的体积V，得到涂层的平均厚度D＝V/S，比较D与涂层设计厚度的大小。通过计算涂层的平均厚度，能够从另一个方面体现出当前涂层的厚度情况，可以由此反算出涂料的用量是否合适，提高施工质量。

在一些实施例中，在步骤S3之后，在三维坐标系中引入至少一个第二平面(图中未示出)，第二平面与第一平面200平行，第二平面位于第一平面200下方或位于第一平面200上方，计算位于第二平面上方和/或下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格。在某些较为严格的施工标准下，对于涂层的最小厚度和最大厚度有较为严格的要求，即使涂层的平均厚度满足要求，只要存在涂层过薄或者过厚的区域，涂层的质量依然会被判定为不合格，因此需要在三维坐标系中引入第二平面，第二平面代表涂层所允许的最小厚度或最大厚度，通过比较曲面100与第二平面之间的位置关系，可以直观地发现是否有不符合要求的数据点。

当然，第二平面也不仅限于代表涂层所允许的最小厚度或最大厚度，可以是任意的数值，用于体现当前涂层厚度的状况。在一个具体的实施例中，第二平面距离XY平面的距离为第一平面200距离XY平面距离的二分之三，即第二平面代表一点五倍的涂层设计厚度，通过比较曲面100与第二平面的位置关系，可以判断出曲面100的厚度与一点五倍涂层设计厚度之间的差异，为涂料用量提供参考。

优选的，测量带的数量根据检验区域的面积确定，测量带的数量至少为两条。检验区域的面积越大，测量带的数量应该越多，从而能较为准确地反映出检验区域的涂层真实厚度，减小误差。

进一步的，如果同一检验区域中出现一条测量带的数据不合格，在检验区域选择不同位置重新测量，若重新测量的数据仍显示不合格，则判定检验区域的涂层厚度不合格，需要处理；若重新测量的数据显示合格，则判定检验区域的涂层厚度合格；如果同一检验区域中出现两条或两条以上测量带的数据不合格，则直接判定检验区域的涂层厚度不合格。

优选的，测量带的长度为一米，一个测量体12的测量数据中相邻两个数据点之间的间距为1至5毫米，考虑到人体手臂的长度，将测量带的长度设为一米，操作人员可以站立在同一个地点完成一个测量带对应区域的取样操作，无需操作人员边行走边测量，测量数据中相邻两个数据点之间的间距不宜过大，以免产生的数据点数量过少，较多的数据点才能使曲面100较为平滑，从而更为准确地反映出涂层厚度的真实情况。

作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，所述涂层厚度检测仪包括探头，所述探头包括胶体、位移传感器和若干测量体，所述测量体和所述位移传感器均设置在所述胶体上，所述测量体呈一字排列，所述测量体用于检测涂层的厚度，所述位移传感器用于检测所述测量体沿着涂层表面发生的位移大小，每个所述测量体每移动单位距离测量一次涂层的厚度，生成一个数据点；

所述涂层厚度检测仪还包括壳体、连接线、显示屏、数据线和电路板，所述电路板设置在所述壳体内部，所述探头通过所述连接线与所述电路板连接，所述显示屏设置在所述壳体表面，所述数据线与所述电路板连接并穿出所述壳体，所述壳体上开设有用于放置所述探头的收纳槽；

所述涂层厚度的检验方法包括如下步骤：

S1.使所述探头接触涂层表面，移动所述探头，每个所述测量体每移动单位距离测量一次涂层的厚度，生成一个数据点，每个所述测量体生成的所有数据点形成一组测量数据，所述探头经过的涂层表面区域为一个测量带；

S2.建立三维坐标系，将各个所述测量体生成的测量数据输入所述三维坐标系中，所述三维坐标系的X轴用于表示所述测量体的位移，各个测量体的测量数据沿Y轴方向等间距排列，Z轴用于表示所述测量体测得的涂层厚度的数值，连接各组测量数据，在所述三维坐标系中生成反应涂层厚度的曲面；

S3.在所述三维坐标系中引入代表涂层设计厚度的第一平面，计算位于所述第一平面下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格；

所述测量带的数量根据检验区域的面积确定，所述测量带的数量至少为两条；

如果同一检验区域中出现一条所述测量带的数据不合格，在所述检验区域选择不同位置重新测量，若重新测量的数据仍显示不合格，则判定所述检验区域的涂层厚度不合格，需要处理；若重新测量的数据显示合格，则判定所述检验区域的涂层厚度合格；如果同一检验区域中出现两条或两条以上所述测量带的数据不合格，则直接判定所述检验区域的涂层厚度不合格。

2.根据权利要求1所述的利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，所述测量体的数量为五个。

3.根据权利要求1所述的利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，在步骤S3之后，计算出所述曲面在XY平面上正投影的面积S，计算所述曲面正下方的体积V，得到涂层的平均厚度D＝V/S，比较D与涂层设计厚度的大小。

4.根据权利要求1所述的利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，在步骤S3之后，在所述三维坐标系中引入至少一个第二平面，所述第二平面与所述第一平面平行，所述第二平面位于所述第一平面下方或位于所述第一平面上方，计算位于所述第二平面上方和/或下方的数据点的个数，判断涂层的厚度是否合格。

5.根据权利要求4所述的利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，所述第二平面距离XY平面的距离为所述第一平面距离XY平面距离的二分之三。

6.根据权利要求1所述的利用涂层厚度检测仪进行的涂层厚度的检验方法，其特征在于，所述测量带的长度为一米，所述测量数据中相邻两个所述数据点之间的间距为1至5毫米。