一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法与流程

本发明涉及涂层厚度检测领域，更具体的说，它涉及一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法。

背景技术：

1、目前对于金属基板上的非导电涂层一般采用无接触检测法进行厚度测量，原理是通过向涡流探头内部的线圈通过交变电流，并将涡流探头抵住涂层，期间线圈内的交变电流通过电磁场在金属基板产生涡流，并通过涡流对涡流探头处的线圈内电流产生阻抗，通过线圈端电压与涡流探头相较于金属基板的提拉距离的关系，检测涂层的厚度。但在实际操作过程中，由于涂层厚度的不均匀和金属基板的加工缺陷，获取的线圈端电压值一般会出现异常值，传统采用的方法为直接将异常值进行剔除，在进行后续计算，但是异常值的出现有可能是因为金属基板的缺陷，而涂层厚度还是正常的，直接剔除会造成涂层厚度检测的局部缺失，影响涂层厚度检测的准确度。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，通过对输出信号值异常的区域进行计算理论涡流涂层测厚系数，并与涡流涂层测厚系数进行比较，避免涂层厚度没有异常，金属基板产生缺陷的情况下，直接将对应区域的涂层厚度值进行舍弃，能够全面地对待测材料进行涂层厚度检测，提升涂层厚度检测的准确度。

2、一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，包括如下步骤：

3、s1：响应用户的操作，根据待测材料的规格信息选择待测材料的涡流涂层测厚系数k0；

4、s2：将待测材料划分为n个区域，通过涡流探头在各个区域的中心获取输出信号值；

5、s3：将所有输出信号值按照从大到小的顺序进行排序，并记为ui，其中i＝1,2,3……n；

6、s4：建立输出信号值存储集合δr，其中r＝1,2,3……r，r为输出信号值存储集合的总个数，输出信号值存储集合初始为空，令j＝1，j用于作为编号选择输出信号值，f＝1，f用于作为编号记录输出信号值存储集合；

7、s5：选择输出信号值uj，计算电压波动系数判断“μ≤μ0”是否成立，其中μ0为接受指数，若是“μ≤μ0”成立，进入s7；若是“μ≤μ0”不成立，进入s6；

8、s6：将输出信号值uj添加至输出信号值存储集合δf中，将输出信号值uj+1添加至输出信号值存储集合δf+1中，进入s7。

9、s7：将j+1赋值给j，判断“j<n”是否成立，若是“j<n”成立，将f+1赋值给f，回到s5；若是“j<n”不成立，进入s8；

10、s8：计算所有输出信号值存储集合δr内部的元素个数，并且将内部元素个数最多的输出信号值存储集合δr之外的所有输出信号值存储集合δr内部元素进行合并，形成新的异常输出信号值存储集合ε；

11、s9：依次获取异常输出信号值存储集合ε中的输出信号值ui，针对每一个获取的输出信号值ui执行如下内容：将获取的输出信号值ui记为第一电压值ω1，并且定位到该输出信号值ui对应的涡流探头，将该涡流探头向上移动l距离，再次获取输出信号值并记为第二电压值ω2，计算理论涡流涂层测厚系数判断“k1＝k0”是否成立，若是“k1＝k0”不成立，根据第一电压值ω1计算涂层厚度d＝k1ω12+c，其中c为测量误差，由操作人员进行预实验进行确定，再将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中；若是“k1＝k0”成立，将此输出信号值从异常输出信号值存储集合ε中进行删除；

12、s10：依次获取内部元素个数最多的输出信号值存储集合δr中的输出信号值ui，针对每一个获取的输出信号值ui执行如下内容：将获取的输出信号值ui记为第三电压值ω3，根据第三电压值ω3计算涂层厚度d＝k0ω32+c，将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中；

13、s11：计算涂层厚度集合ζ内部所有涂层厚度的平均值，并记为理论涂层厚度值d1，进入s12；

14、s12：判断是否成立，其中d0为待测材料对应的标准涂层厚度值，α为波动阈值，若是成立，显示“涂层检测合格”；若是不成立，显示“涂层检测不合格”。

15、作为优选的一个方面，所述步骤s9中，测量误差c的确定包括如下步骤：将标准涂层厚度的标准材料通过涡流探头获取输出信号值u0，通过c＝d0-k0u02计算测量误差c，其中d0为标准材料对应的标准涂层厚度值。

16、根据权利要求2所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述步骤s10中，在将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中之前，执行如下内容：判断是否成立，若是成立，将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中；若是不成立，将计算所得的涂层厚度d进行舍弃。

17、作为优选的一个方面，所述步骤s2中，涡流探头内置平衡电桥和模数转换器adc，输出信号值为平衡电桥两端的电压经过模数转换器adc转换得到的值。

18、作为优选的一个方面，所述步骤s3中，采用的排序算法为冒泡排序法。

19、作为优选的一个方面，还包括：显示“涂层检测不合格”的同时，启动报警模式，报警模式包括响铃、灯光闪烁和语音提示。

20、作为优选的一个方面，待测材料由金属基板和非导电涂层组成。

21、作为优选的一个方面，所述涡流探头采用的交流电频率为10-20khz。

22、本发明具有以下优点：

23、1、本发明通过对输出信号值异常的区域进行计算理论涡流涂层测厚系数，并与涡流涂层测厚系数进行比较，避免涂层厚度没有异常，金属基板产生缺陷的情况下，直接将对应区域的涂层厚度值进行舍弃，能够全面地对待测材料进行涂层厚度检测，提升涂层厚度检测的准确度。

24、2、本发明将计算所得的涂层厚度与标准涂层厚度值进行比较，并将超过范围的计算所得的涂层厚度进行舍弃，避免影响后续待测材料整体的厚度计算，进一步提升了涂层厚度检测的准确率。

技术特征：

1.一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述步骤s9中，测量误差c的确定包括如下步骤：将标准涂层厚度的标准材料通过涡流探头获取输出信号值u0，通过c＝d0-k0u02计算测量误差c，其中d0为标准材料对应的标准涂层厚度值。

3.根据权利要求2所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述步骤s10中，在将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中之前，执行如下内容：判断是否成立，若是成立，将计算所得的涂层厚度d添加至涂层厚度集合ζ中；若是不成立，将计算所得的涂层厚度d进行舍弃。

4.根据权利要求1所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述步骤s2中，涡流探头内置平衡电桥和模数转换器adc，输出信号值为平衡电桥两端的电压经过模数转换器adc转换得到的值。

5.根据权利要求1所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述步骤s3中，采用的排序算法为冒泡排序法。

6.根据权利要求1所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，待测材料由金属基板和非导电涂层组成。

8.根据权利要求4所述的一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法，其特征在于，所述涡流探头采用的交流电频率为10-20khz。

技术总结
本发明涉及一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法。一种基于高频涡流的涂层厚度检测方法包括：选择待测材料的涡流涂层测厚系数k<subgt;0</subgt;；将待测材料划分为n个区域，通过涡流探头在各个区域的中心获取输出信号值；将所有输出信号值按照从大到小的顺序进行排序，并记为U<subgt;i</subgt;；计算理论涡流涂层测厚系数k<subgt;1</subgt;；计算涂层厚度d。本发明通过对输出信号值异常的区域进行计算理论涡流涂层测厚系数，并与涡流涂层测厚系数进行比较，避免涂层厚度没有异常，金属基板产生缺陷的情况下，直接将对应区域的涂层厚度值进行舍弃，能够全面地对待测材料进行涂层厚度检测，提升涂层厚度检测的准确度。

技术研发人员：孙明坤,孙明乾,李沈江
受保护的技术使用者：广州珀泰检测仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13