[发明专利]一种铁基体上镍镀层的无损测厚方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍镀层厚度的检测方法，特别是涉及一种以涡流检测技术来实现铁基体上镍镀层厚度的测厚方法。

背景技术

镍是一种银白色的铁磁性金属。密度8.9克/厘米³，熔点1455℃。具有铁磁性和延展性，能导电和导热。镍还具有良好的抗氧化性，常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止继续被氧化，而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。实验证明：纯度为99％的镍，20年内不会发生锈痕。镍的抗腐蚀能力很强，尤其是对苛性碱的抗蚀能力强，在50％的沸腾苛性钠溶液中镍每年的腐蚀速度不超过25微米。镍的强度和塑性也很好，可承受各种压力加工。正是由于镍所具有的特性，因此，镍常被用来作为铁基体上的防蚀镀层。为了知道镍镀层的厚度，通常需要对铁基体上的镍镀层进行测厚，现有的测厚方法一般是采用“金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法”，将被测量物件切开，使被测物件的横断面露出来，然后，通过显微镜对物件横断面进行测量，以获得物件中铁基体上镍镀层的厚度，但是，这种测量方法容易造成对物件的损坏，比如，需要测量发动机缸体的铁基体上的镍镀层厚度时，就需要将发动机缸体切下一部分，使发动机的缸体遭到破坏，因而，现有的这种方法，不适宜于对所有含镍镀层铁基体的物件进行镍镀层的厚度测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种铁基体上镍镀层的无损测厚方法。该方法是建立在涡流检测技术的基础上，以无损检测的方式对所有含镍镀层铁基体的物件进行镍镀层的厚度测量，具有设备成本低、携带方便、检测过程简单直观、检测速度快、可现场即时获取检测结果、测定结果准确的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁基体上镍镀层的无损测厚方法，包括标定和实测两个过程：

在标定过程，它包括如下步骤：

a.选择若干块由铁基体和铁基体上的镍镀层构成的试样，各试样的铁基体材质、厚度相同，镍镀层厚度不相同；

b.用涡流传感器对试样中镀有镍层的一面进行检测，涡流传感器的激励线圈由波形发生器所发出的一个预置信号激励，该激励信号透过镍镀层在铁基体所产生的涡流感应信号由涡流传感器的检测线圈拾取；

c.涡流传感器的检测绕组线圈拾取的涡流感应信号经前置放大、相敏检波、相位旋转、数控放大后由模/数接口送入计算机系统；

d.在计算机系统内涡流传感器的检测绕组线圈拾取的涡流感应信号被处理成与镍镀层已知厚度相对应的数据；

e.用涡流传感器分别对不同试样中镀有镍层的一面进行检测，重复步骤b至d，得到若干镍镀层的不同已知厚度所一一对应的数据；

f.由计算机系统将获得的镍镀层的不同已知厚度所一一对应的数据处理成以所述数据为变量的与镍镀层的厚度相对应的函数表达关系；

若铁基体的导电/导磁性不同，则会导致镍镀层的测量误差，此时，必须先用涡流传感器测试不同铁基体的电磁感应基准值，并在加镀层后的检测值中予以修正；此外，对于表面变化曲率较大的被测物，也可通过制作不同的试块进行测试，建立相关曲线，对检测结果进行修正；

在实测过程，它包括如下步骤：

g.用前述具有激励线圈和检测线圈的涡流传感器对实测物件的铁基体上镍镀层的一面进行探测，涡流传感器的激励线圈由波形发生器所发出的一个预置信号激励，该激励信号透过镍镀层在铁基体所产生的复合电磁感应信号由涡流传感器的检测线圈拾取；

h.涡流传感器的检测线圈拾取的实测物件的涡流感应信号经前置放大、相敏检波、相位旋转、数控放大后由模/数接口送入计算机系统；由计算机系统将涡流传感器的检测线圈拾取的实测物件的涡流感应信号处理成对应的数据；

i.在计算机系统内，上一步骤所述对应的数据被带入以数据为变量的与镍镀层的厚度相对应的函数表达关系中，进而获得实测物件的镍镀层的厚度。