[其他]涂镀层厚度动态测量方法和装置

权利要求书

1、一种在电镀、化学镀过程中动态测量镀层厚度的方法，其特征是：利用磁性材料的磁导率随着镀层厚度增厚，表面应力增加而出现有规律的下降，反应到磁性传感件[6]的输出电压也随之有规律下降这一特性，即利用μ-σ，μ-δ两条曲线，标定所采用磁性传感件[6]磁导率μ与镀层应力σ、镀层厚度δ之间的定量关系，通过磁性传感件[6]磁导率的变化及其输出电压的变化，动态测量处于同一电镀过程中镀件的磁性与非磁性镀层厚度;测量步骤如下：

（1）确定磁性传感件[6]的材料，测出B-H磁化曲线;

（2）选择B-H曲线上斜率大的部位为优先选择磁化点区域，确定工作点，由I₁N₁＝H₀L可求得I₁N₁;

（3）调整交流激磁电源[9]的频率f和电流值I₁，使得N₁＝1或为其它整数，次级感应电压

e₂＝（4K₂fN₂S×10^-8）（N₁I₁/L）μ＝K₃μ

（4）把e₂放大显示出来，送到控制电路，与原标定厚度、应力等参数的标准值进行对照，当达到要求的厚度与应力时切断电源，终止电镀过程;

（5）利用μ-σ，μ-δ两条曲线的弹性可逆过程，经过电解（或腐蚀）随着镀层减薄，表面应力降低，磁导率有规律地增加，反映到磁性传感件[6]的输出电压有规律地增加，直至接近或完全恢复到无镀层时的初始值。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：多层电镀过程厚度的动态测量是以单层电镀过程为基础实现的，是在电镀过程镀层种类变换时，磁性传感件[6]输出电压e₂保持不变，只是将变化点由原电镀过程的e-δ曲线移到e₂值不变的新电镀过程单层电镀的e-δ曲线上，并作为下一个电镀过程的初始变化点，多层电镀的总厚度为各单层电镀过程所形成的厚度之和。

3、根据权利要求1所述的方法而设计的涂镀层厚度动态测量装置，由传感器、交流电源、放大器、控制器等部件所组成，其特征是：使用受应力变化敏感的磁性材料制成的磁性传感件[6]，为闭合磁迴路，其上有二条电迴路与其相耦合，初级迴路中有初级激磁绕组N₁，N₁经激磁电流输入端[7]与交流激磁电源[9]的输出端相接，次级迴路中有次级感应绕组N₂，N₂两端所得到的次级感应电压e₂经传感电压输出端[8]用同轴电缆与测量放大器相连接，N₁N₂具有良好的外绝缘，测量电路与电镀电路相互独立，互不干扰。

4、根据权利要求3所述的测量装置，其特征是：磁性传感件[6]是具有一个或一个以上闭合磁迴路的磁性件，并且是可以重复使用的磁性件。

5、根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征是：可以用于电解铜箔生产过程的厚度测量及控制。

6、根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征是：可以用于涂镀层防腐蚀能力的检测。

7、根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征是：可以用于密封管道内腐蚀性流体浓度及对管内涂镀层腐蚀速度的检测。

8、根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征是：可测量出涂镀层增加或减少时的应力及其变化速度。

9、根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征是：可测量出物相由液态向固态转化过程中的应力变化。