CN205120025U - 非铁基彩屏涂层测厚仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非铁基彩屏涂层测厚仪，包括壳体，所述壳体外设有LCD显示屏，所述壳体内封装有主控MCU，所述主控MCU采用32位CPU，所述LCD显示屏与所述主控MCU电性连接；电源模块，所述电源模块为聚合物锂电池，所述电源模块与所述主控MCU电性连接；探头，所述探头与所述主控MCU电性连接；存储模块，所述存储模块用以储存涂层厚度的测量数据,所述存储模块与所述主控MCU电性连接；USB通信模块；蓝牙通信模块；校准模块，所述校准模块与所述主控MCU电性连接，所述校准模块与传感器模块电性连接；报警器，所述报警器与所述主控MCU电性连接。本实用新型在测量铁基上的涂层厚度时，测量精度高，可靠性好，数据再现性强，结构简单，制造成本低，实用性好。

Description

非铁基彩屏涂层测厚仪

技术领域

本实用新型涉及一种测厚仪，尤其涉及一种非铁基彩屏涂层测厚仪，可用于测量任何导电基体上的绝缘覆层厚度。

背景技术

目前，无损地测量金属基体上绝缘覆盖层的厚度的厚度的仪器，精度较差，难以满足科学技术的需要，该问题亟待解决。

实用新型内容

现有技术不能满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本实用新型旨在提供一种非铁基彩屏涂层测厚仪。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，非铁基彩屏涂层测厚仪，包括：

壳体，所述壳体外设有LCD显示屏，所述壳体内封装有主控MCU，所述主控MCU采用32位CPU，所述LCD显示屏与所述主控MCU电性连接；

电源模块，所述电源模块为内置式的聚合物锂电池，所述电源模块与所述主控MCU电性连接，所述电源模块还包括一逆变器用以输出高频交流电；

探头，所述探头内设有一线圈，所述线圈在高频交流电的作用下产生交变电磁场，当探头与涂层接触时，金属基体上产生涡流并对探头中的线圈产生反馈作用，所述探头将线圈受到的反馈信号传送给所述主控MCU，所述主控MCU根据探头传来的数据计算出涂层的厚度，所述探头与所述主控MCU电性连接；

存储模块，所述存储模块用以储存涂层厚度的测量数据，包括测量的时间、测量时的温度、环境光强度、物体的硬度、表面平均曲率、表面粗糙度、探头的角度、测出的厚度数值，以上数据以数组的形式保存在存储模块中，所述存储模块与所述主控MCU电性连接；

USB通信模块，所述USB通信模块与所述主控MCU通过信号线连接，所述USB通信模块通过主控MCU可以读取所述存储模块内的数据，所述USB通信模块与所述电源模块电性连接；

蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块与所述主控MCU通过信号线连接，所述蓝牙通信模块通过主控MCU可以读取所述存储模块内的数据；

校准模块，所述校准模块与所述主控MCU电性连接，所述校准模块与传感器模块电性连接；

报警器，所述报警器包括指示灯、蜂鸣器，所述报警器与所述主控MCU电性连接。

优选的，所述传感器模块包括温度传感器、加速度传感器、光传感器、三维扫描模块、曲率半径测量仪、硬度测量仪、表面粗糙度测量仪、电阻率测量模块、湿度传感器；所述传感器模块将测出的各种物理量信号传递给所述校准模块，所述校准模块将所述物理量信号传递给所述主控MCU进而校准读数。

优选的，所述蓝牙通信模块与手机通过无线信道连接。

优选的，所述USB通信模块与所述PC上位机通过信号线连接，所述PC上位机与云服务器通过GPRS连接。

优选的，所述主控MCU采用安卓系统或iOS系统。

优选的，所述主控MCU采用Cortex-M3处理器。

优选的，所述LCD显示屏采用2.4寸TFT-LCD彩色显示屏。

优选的，所述蓝牙通信模块采用蓝牙4.0BLE/3.0双模，所述蓝牙通信模块兼容蓝牙2.0。

优选的，所述主控MCU上还电性连接有语音播报模块，所述语音播报模块用以语音播报出测量结果。

优选的，所述主控MCU上还电性连接有打印模块，所述打印模块用以打印出所测的涂层厚度数据。

优选的，所述主控MCU上还电性连接有3D打印模块，所述三维扫描模块用以构建涂层的三维模型，所述三维扫描模块将三维模型数据传递给所述3D打印模块，所述3D打印模块驱动3D打印机进行打印。

优选的，所述主控MCU上还电性连接有指纹解锁模块，所述指纹解锁模块用以解除主控MCU的锁定状态。

优选的，所述主控MCU上还电性连接有GPS定位器。

优选的，所述壳体采用塑料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本仪器采用了涡流测厚方法，可无损地测量非磁性金属基体(如铜、铝、锌、锡等)上非导电覆盖层的厚度(如:珐琅、橡胶、油漆、塑料等)。利用高频交变电流在线圈中产生一个电磁场，当探头与覆盖层接触时，金属基体上产生电涡流，并对探头中的线圈产生反馈作用，通过测量反馈作用的大小可导出覆盖层的厚度。通过设置校准模块用以校准读数，使读数更加准确、可靠，在基体性质变化不大的情况下，温度等外界原因导致的测量误差可由仪器自动修正，修正后的测量误差≤3％。测量精度高。本实用新型测量精度高。可靠性好，稳定性高，操作使用方便，设计新颖，制造成本低，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型所述的非铁基彩屏涂层测厚仪一实施例的结构示意图；

图2是图1中所述传感器模块的结构示意图；

其中，

10、主控MCU；20、存储模块；30、探头；40、校准模块；50、传感器模块；501、温度传感器；502、加速度传感器；503、光传感器；504、三维扫描模块；505、曲率半径测量仪；506、硬度测量仪；507、表面粗糙度测量仪；508、电阻率测量模块；509、湿度传感器；60、电源模块；61、逆变器；70、LCD显示屏；80、报警器；91、蓝牙通信模块；911、手机；92、USB通信模块；921、PC上位机；9211、云服务器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，其中，图1是本实用新型所述的非铁基彩屏涂层测厚仪一实施例的结构示意图；图2是图1中所述传感器模块50的结构示意图。

如图1，本实用新型采用以下技术方案，非铁基彩屏涂层测厚仪，包括壳体，所述壳体外设有LCD显示屏70，所述壳体内封装有主控MCU10，所述主控MCU10采用32位CPU，所述LCD显示屏70与所述主控MCU10电性连接；电源模块60，所述电源模块60为内置式的聚合物锂电池，所述电源模块60与所述主控MCU10电性连接，所述电源模块60还包括一逆变器61(图未视出)用以输出高频交流电；探头30，所述探头30内设有一线圈(图未视出)，所述线圈在高频交流电的作用下产生交变电磁场，当探头30与涂层接触时，金属基体上产生涡流并对探头中的线圈产生反馈作用，所述探头30将线圈受到的反馈信号传送给所述主控MCU10，所述主控MCU10根据所述探头30传来的数据计算出涂层的厚度，所述探头30与所述主控MCU10电性连接；存储模块20，所述存储模块20用以储存涂层厚度的测量数据，包括测量的时间、测量时的温度、环境光强度、物体的硬度、表面平均曲率、表面粗糙度、探头30的角度、测出的厚度数值，以上数据以数组的形式保存在存储模块20中，所述存储模块20与所述主控MCU10电性连接；USB通信模块92，所述USB通信模块92与所述主控MCU10通过信号线连接，所述USB通信模块92通过主控MCU10可以读取所述存储模块20内的数据，所述USB通信模块92与所述电源模块60电性连接；蓝牙通信模块91，所述蓝牙通信模块91与所述主控MCU10通过信号线连接，所述蓝牙通信模块91通过主控MCU10可以读取所述存储模块20内的数据；校准模块40，所述校准模块40与所述主控MCU10电性连接，所述校准模块40与传感器模块50电性连接；报警器80，所述报警器80包括指示灯、蜂鸣器，所述报警器80与所述主控MCU10电性连接。

在上述实施例中，本仪器采用了涡流测厚方法，可无损地测量非磁性金属基体(如铜、铝、锌、锡等)上非导电覆盖层的厚度(如:珐琅、橡胶、油漆、塑料等)。利用高频交变电流在线圈中产生一个电磁场，当探头30与覆盖层接触时，金属基体上产生电涡流，并对探头30中的线圈产生反馈作用，通过测量反馈作用的大小可导出覆盖层的厚度。通过设置校准模块40用以校准读数，使读数更加准确、可靠，在基体性质变化不大的情况下，温度等外界原因导致的测量误差可由仪器自动修正，修正后的测量误差≤3％。测量精度高。

进一步的，所述校准模块40包括零点校准模块40，所述零点校准模块40基体性质变化较大的情况下，可在无涂层基体上校零。零点校准可在全量程获得±(1+3％H)的精度。

更进一步的，所述校准模块40还包括多点校准模块40，当基体性质较特殊，或者需要更小的误差范围时，可以采用所述多点校准模块40。多点校准可在校准点附近获得≤1％的误差，在全量程范围获得±1+3％H)的精度。

所述零点校准模块40、多点校准模块40通过与之电性连接的按键激活或者关闭。

如图2，作为本实用新型的一个实施例，所述传感器模块50包括温度传感器501、加速度传感器502、光传感器503、三维扫描模块504、曲率半径测量仪505、硬度测量仪506、表面粗糙度测量仪507、电阻率测量模块508、湿度传感器509；所述传感器模块50将测出的各种物理量信号传递给所述校准模块40，所述校准模块40将所述物理量信号传递给所述主控MCU10进而校准读数。

在上述实施例中，通过设置温度传感器501用以测量温度，通过设置加速度传感器502用以测量探头30的去向，通过设置光传感器503用以测量环境光的强度，通过设置三维扫描模块504用以构建涂层的三维立体模型，通过设置曲率半径测量仪505用以测量涂层的曲率，通过设置硬度测量仪506用以测量涂层的硬度，通过设置表面粗糙度测量仪507用以测量涂层的硬度，通过设置电阻率测量模块508用以金属基体的电阻率，通过设置湿度传感器509用以测量环境中的湿度。上述传感器将所测出的物理量传递给所述主控MCU10，所述主控MCU10接收到上述数据后自动校准读数。

影响测量精度的因素有：基体金属电性质，基体金属的电导率对测量有影响，而基体金属的电导率与其材料成分及热处理方法有关。使用与试件基体金属具有相同性质的标准片对仪器进行校准。基体金属厚度，每一种仪器都有一个基体金属的临界厚度。大于这个厚度，测量就不受基体金属厚度的影响。边缘效应，本仪器对试件表面形状的陡变敏感。因此在靠近试件边缘或内转角处进行测量是不可靠的。曲率，试件的曲率对测量有影响。这种影响总是随着曲率半径的减少明显地增大。因此，在弯曲试件的表面上测量是不可靠的。试件的变形，探头30会使软覆盖层试件变形，因此在这些试件上测出的数据是不可靠的。表面粗糙度，基体金属和覆盖层的表面粗糙程度对测量有影响。粗糙程度增大，影响增大。粗糙表面会引起系统误差和偶然误差，每次测量时，在不同位置上应增加测量的次数，以克服这种偶然误差。如果基体金属粗糙，还必须在未涂覆的粗糙度相类似的基体金属试件上取几个位置校对仪器的零点；或用对基体金属没有腐蚀的溶液溶解除去覆盖层后，再校准仪器的零点。附着物质，本仪器对那些妨碍探头30与覆盖层表面紧密接触的附着物质敏感，因此，必须清除附着物质，以保证仪器探头30和被测试件表面直接接触。探头30压力，探头30置于试件上所施加的压力大小会影响测量的读数，因此，要保持压力恒定。探头30的取向，探头30的放置方式对测量有影响。在测量中，应当使探头30与试样表面保持垂直。

如图1，作为本实用新型的一个实施例，所述蓝牙通信模块与手机911通过无线信道连接。

在上述实施例中，通过手机911就可以操作本测厚仪，非常方便。

如图1，作为本实用新型的一个实施例，所述USB通信模块92与PC上位机921通过信号线连接，所述PC上位机921与云服务器9211器通过GPRS连接。

在上述实施例中，通过设置PC上位机921可以方便的导出所述存储模块20内的数据，通过云服务器9211器可以方便的备份数据。

进一步的，所述USB通信模块92支持USB3.0，并向下兼容USB2.0.

作为本实用新型的一个实施例，所述主控MCU10采用安卓系统或iOS系统。

作为本实用新型的一个实施例，所述主控MCU10采用Cortex-M3处理器。

作为本实用新型的一个实施例，所述LCD显示屏70采用2.4寸TFT-LCD彩色显示屏。使用界面更加友好。

作为本实用新型的一个实施例，所述蓝牙通信模块采用蓝牙4.0BLE/3.0双模，所述蓝牙通信模块兼容蓝牙2.0。

作为本实用新型的一个实施例(图未视出)，所述主控MCU10上还电性连接有语音播报模块，所述语音播报模块用以语音播报出测量结果。更加人性化。

作为本实用新型的一个实施例(图未视出)，所述主控MCU10上还电性连接有打印模块，所述打印模块用以打印出所测的涂层厚度数据。

作为本实用新型的一个实施例(图未视出)，所述主控MCU10上还电性连接有3D打印模块，所述三维扫描模块504用以构建涂层的三维模型，所述三维扫描模块504将三维模型数据传递给所述3D打印模块，所述3D打印模块驱动3D打印机进行打印。

作为本实用新型的一个实施例(图未视出)，所述主控MCU10上还电性连接有指纹解锁模块，所述指纹解锁模块用以解除主控MCU10的锁定状态。

作为本实用新型的一个实施例(图未视出)，所述主控MCU10上还电性连接有GPS定位器。

作为本实用新型的一个实施例，所述壳体采用塑料制成。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体外设有LCD显示屏，所述壳体内封装有主控MCU，所述主控MCU采用32位CPU，所述LCD显示屏与所述主控MCU电性连接；

电源模块，所述电源模块为内置式的聚合物锂电池，所述电源模块与所述主控MCU电性连接，所述电源模块还包括一逆变器用以输出高频交流电；

探头，所述探头内设有一线圈，所述线圈在高频交流电的作用下产生交变电磁场，当探头与涂层接触时，金属基体上产生涡流并对探头中的线圈产生反馈作用，所述探头将线圈受到的反馈信号传送给所述主控MCU，所述主控MCU根据探头传来的数据计算出涂层的厚度，所述探头与所述主控MCU电性连接；

存储模块，所述存储模块用以储存涂层厚度的测量数据，包括测量的时间、测量时的温度、环境光强度、物体的硬度、表面平均曲率、表面粗糙度、探头的角度、测出的厚度数值，以上数据以数组的形式保存在存储模块中，所述存储模块与所述主控MCU电性连接；

USB通信模块，所述USB通信模块与所述主控MCU通过信号线连接，所述USB通信模块通过主控MCU可以读取所述存储模块内的数据，所述USB通信模块与所述电源模块电性连接；

蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块与所述主控MCU通过信号线连接，所述蓝牙通信模块通过主控MCU可以读取所述存储模块内的数据；

校准模块，所述校准模块与所述主控MCU电性连接，所述校准模块与传感器模块电性连接；

报警器，所述报警器包括指示灯、蜂鸣器，所述报警器与所述主控MCU电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、加速度传感器、光传感器、三维扫描模块、曲率半径测量仪、硬度测量仪、表面粗糙度测量仪、电阻率测量模块、湿度传感器；所述传感器模块将测出的各种物理量信号传递给所述校准模块，所述校准模块将所述物理量信号传递给所述主控MCU进而校准读数。

3.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述蓝牙通信模块与手机通过无线信道连接。

4.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述USB通信模块与PC上位机通过信号线连接，所述PC上位机与云服务器通过GPRS连接。

5.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述主控MCU采用安卓系统或iOS系统。

6.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述主控MCU采用Cortex-M3处理器。

7.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述LCD显示屏采用2.4寸TFT-LCD彩色显示屏。

8.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述蓝牙通信模块采用蓝牙4.0BLE/3.0双模，所述蓝牙通信模块兼容蓝牙2.0。

9.根据权利要求1所述的一种非铁基彩屏涂层测厚仪，其特征在于，所述主控MCU上还电性连接有语音播报模块，所述语音播报模块用以语音播报出测量结果。