[发明专利]一种基于单线圈的金属母材及表面非金属涂层快速测厚方法

摘要

本发明公开了一种基于单线圈的金属母材及表面非金属涂层快速测厚方法，采用在永磁铁下的单个检测线圈，同时获取金属母材及表面非金属涂层的厚度信息，实现对金属母材厚度及表面非金属涂层厚度的快速测量，无需采用不同检测仪器分别对金属母材厚度及表面非金属涂层厚度进行测量，本发明方法快速、准确、有效。

主权项

1.一种基于单线圈的金属母材及表面非金属涂层快速测厚方法，其特征在于：包括标定和实测两个过程，所述标定过程为，a. 将永磁铁及置于永磁铁下方的检测线圈放置在被检工件的表面；所述检测线圈与电磁检测仪电连接；所述电磁检测仪具有材质分选功能；b. 将电磁检测仪的激励频率调整为材质分选的最佳测试频率，对被检工件金属母材进行材质分选，得出被检工件金属母材的材质，即同时得知被检工件金属母材的材质对应的声速；c. 采用与步骤b中得知的被检工件金属母材的材质、结构相同的材料作为标准工件金属母材；采用与被检工件金属母材表面非金属涂层材质相同的材料制作多个不同厚度的涂层试片；d. 将一个涂层试片覆盖在标准工件金属母材表面，并将步骤a中的永磁铁及置于永磁铁下方的检测线圈放置在覆盖在标准工件金属母材表面的涂层试片的表面；电磁检测仪激励检测线圈在标准工件金属母材表面感生涡流，并采集记录当前厚度涂层试片下的标准工件金属母材表面的涡流密度，而后依次更换多个不同厚度的涂层试片覆盖在标准工件金属母材表面，电磁检测仪依次采集记录多个不同厚度的涂层试片下的标准工件金属母材表面的涡流密度，并制作涂层厚度‑涡流密度关系曲线；所述实测过程为，e. 将步骤a中的永磁铁及置于永磁铁下方的检测线圈放置在被检工件的表面；首先将电磁检测仪的激励频率调整为高频交变电流，即在检测线圈上施加一个高频交变电流激励，在永磁铁的磁场作用下，被检工件金属母材表面产生高频机械振动并激发电磁超声波，电磁检测仪采集电磁超声波在被检工件金属母材传播过程反射的电磁超声回波信号，并根据电磁超声回波信号时延和步骤b得知的被检工件金属母材的材质对应的声速间接计算得到被检工件金属母材的厚度值；而后降低电磁检测仪的激励频率，即停止激发电磁超声波，此时电磁检测仪激励检测线圈在被检工件金属母材表面感生涡流，并获取被检工件金属母材表面的涡流密度，根据步骤d中的涂层厚度‑涡流密度关系曲线间接计算得到被检工件金属母材表面非金属涂层的厚度值；如此一来，只需一次检测，电磁检测仪可同时输出被检工件金属母材厚度值及表面非金属涂层厚度值，实现对金属母材及表面非金属涂层厚度的快速测量。