[发明专利]基于电阻值测试的刀具涂层厚度测量电极、装置及方法

权利要求书

1.一种基于电阻值测试的刀具涂层厚度测量电极，其特征在于，包括电极压头、电极杆、电极外壳、弹性件、供电装置和调节件，导电管安装在所述的电极外壳内，所述的电极杆套装在导电管内，两者之间可相对移动，且电极杆的一端穿过导电管延伸到导电管外与电极压头相连，电极杆的另一端位于电极外壳内与所述弹性件的一端相连，所述弹性件的另一端与调节件相连，所述的调节件用于调节弹性件的伸缩长度；所述的供电装置包括电刷和导线，所述的电刷安装在电极外壳上，与导电管可靠接触，导线连接在电刷上，使导线与电极压头可靠导通。

2.如权利要求1所述的基于电阻值测试的刀具涂层厚度测量电极，其特征在于，所述的电极压头通过锥柄直接插在电极杆上。

3.一种刀具涂层厚度测量装置，其特征在于，其包括两个权利要求1-2任一所述的测量电极，两个测量电极固定在一个支撑架或者机械臂上。

4.如权利要求3所述的刀具涂层厚度测量装置，其特征在于，所述的支撑架包括一个横梁、两根立柱和一个底座，所述的横梁通过两根立柱与底座相连，待检测的刀具固定在底座上，两个测量电极固定在横梁上。

5.如权利要求3所述的刀具涂层厚度测量装置，其特征在于，所述的电极压头直径应选为待测涂层厚度估计值的10倍。

6.如权利要求3所述的刀具涂层厚度测量装置，其特征在于，所述的电极压头压入涂层时，其压入厚度为涂层厚度的0.15-0.25倍。

7.利用权利要求3-6任一所述的刀具涂层厚度测量装置进行刀具涂层厚度测量方法，其特征在于，如下：

根据涂层厚度的估计值选择电极压头的半径D和电极压头压入被测刀具的深度H；选择电极压头所受顶紧力的大小F、计算涂层表面凹坑的半径r；

调整测量电极的调节螺栓，得到预先选定的顶紧力；

将测量电极和待测刀具安装在支撑架上；

用手拉回测量电极的电极杆，插上压头，将电极的电极压头缓慢地放在待检测的刀具上；

将两个测量电极与直流电源的正负极相连，且在连接的电路上安装电流表和电压表；

读取电压表和电流表的值；并带入下列公式得到涂层厚度；

其中；U-电极两端的电压，I-电极上流过的电流，ρ-涂层材料的电阻率；h-涂层的厚度；r-涂层表面凹坑的半径。

8.如权利要求7所述的刀具涂层厚度测量装置进行刀具涂层厚度测量方法，其特征在于，所述的顶紧力F通过下面的公式获得：

其中：E-被测刀具基体材料的杨氏模量，S-被测刀具的横截面积，H-电极压头压入被测刀具的深度，L-被测刀具的厚度；D-电极压头的半径。

9.如权利要求7所述的刀具涂层厚度测量装置进行刀具涂层厚度测量方法，其特征在于，所述的其中：D-电极压头的半径；H-电极压头压入被测刀具的深度。