專利名稱：：一種金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法
技術領域：
：本發明涉及一種非金屬覆蓋層厚度檢測方法，特別是涉及一種以渦流測厚技術來實現金屬基體上非金屬覆蓋層厚度的檢測方法，屬于無損檢測技術研究領域。
背景技術：
：產品外層非金屬覆蓋層或防熱層厚度技術指標是產品質量控制要點之一，其檢測試驗方法更是為無損檢測
技術領域：
的應用與研究提出了一個全新的課題，目前常規的無損檢測技術和機械方式檢測技術等手段均無法有效實現產品非金屬材料覆蓋層的厚度檢測，其檢測結果也極不可靠。渦流測厚原理是利用一個能產生穩定、較高頻率的探頭在一個導電金屬基體上激發產生出一個穩定的旋渦狀渦流，當金屬基體上有一個覆蓋層或防熱層時，在提離效應的作用下，造成渦流密度的改變，其變化的值對應的即為渦流傳感器(探頭)的提離高度，也即為覆蓋層的厚度。目前使用的渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層的厚度進行檢測中，所使用的金屬基體試塊和非金屬基體試塊的材質、厚度等指標與實際被測產品之間不匹配，因此該類試塊并不能進行產品檢測前的校準，且由于實際檢測時具有檢測誤差，而該誤差值不能被有效剔除，因此，測量結果是不準確的。
發明內容針對現在人們使用渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層的厚度進行檢測存在測量不準確的的問題，本發明提供一種測量方法，可以較好地解決上述問題。所述目的是通過如下方案實現的一種金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于使用渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層進行厚度檢測；在正式檢測之前進行金屬基體試塊和非金屬基體試塊的制作，對已知厚度的非金屬基體試塊檢測后，可以確定渦流測厚儀的檢測誤差值；對產品的測點選定后，根據測點對產品進行檢測后，將檢測結果對照誤差值進行修正即可。其中，4a.試塊的制作過程如下需制作金屬基體試塊一個和非金屬測厚標準試塊若干；金屬基體試塊和非金屬測厚標準試塊均要求其材質、加工工藝過程、材質處理狀態、材料表面粗糙度與實際產品的狀態相一致；所有試塊(含金屬基體試塊和非金屬測厚標準試塊)必須具有與被測產品相同的電導率、磁導率；其中金屬基體試塊是進行檢測前對渦流測厚儀進行零位調節和校準的，非金屬測厚試塊是進行厚度檢測數據校準的。b.對產品上的測點進行選定過程如下根據產品外形尺寸均勻分布原則，首先按照產品檢測技術指標或檢測技術條件的要求進行測點粗選；再根據產品終加工圖紙和產品實物進行測點細選，避開鉚釘、形狀突變位置、曲率變化位置及空腔位置，按照零件測點分布和產品外形特點，制作出測點模板。c.檢測誤差值的確定過程如下(1)對于平面外形產品的誤差修正方法檢測時，按照選定的測點，用非金屬測厚標準試塊在產品金屬芯體上進行逐一測點檢測，將檢測值與非金屬試塊標準值進行比較計算，從而得到誤差值；(2)對于小曲率、漸變曲率、大直徑外形產品的誤差修正方法先用有機玻璃(或其它具有一定硬度、韌性、可彎曲、無壓縮彈性的非導電材料)薄板制作一個標準厚度值試塊，該有機玻璃薄板可以隨產品金屬芯體外形緊密貼附，且薄板厚度為lmm左右(即材質的影響可以近似忽略不計)，再依次貼附在金屬芯體表面，按照測點分布，逐點檢測，將檢測值與標準值進行比較計算，得到的誤差值，即可知道曲率和外形尺寸的漸變對檢測結果的影響值；(3)對于大曲率、小直徑外形零件的誤差修正方法大曲率產品曲率與探頭之間存在的計算關系如下式，其中R為產品半徑、r為探頭半徑=[#-一誤差值h+(0.lmm0.2mm)。本發明具有設備成本低、攜帶方便、檢測過程簡單直觀、檢測速度快、可現場即時獲取檢測結果、測定結果準確的特點，利于推廣應用。圖l是探頭與曲率的關系示意圖2a、圖2b、圖2c、圖2d、圖2e、圖2f、圖2g、圖2h是非金屬測厚標準試塊的主視圖和俯視圖；圖3是金屬基體標準試塊的主視圖和俯視圖4是某產品測點示意圖。具體實施例方式下面結合附圖詳細闡述本發明優選的實施方式。本專利中的非金屬覆蓋層可以是玻璃鋼材料、編織體材料、紙、陶瓷、塑料等非導電材料。本實施方式提供一種金屬基體上玻璃鋼覆蓋層無損測厚方法，包括探頭選配、試塊制作、測點選擇、儀器設備校準、實際檢測、誤差修正等過程。步驟一探頭的選擇配探頭選擇需考慮以下幾個方面探頭的檢測頻率。一般探頭的檢測頻率是每個探頭固定頻率，應具有高頻激勵線圈和檢測線圈。探頭的檢測范圍。根據檢測覆蓋層的厚度值，選配探頭，檢測值應在探頭檢測范圍內。探頭在檢測范圍內的準確值區域。準確值區域在整個檢測范圍的三分之一三分之二范圍內。檢測產品金屬基體是鐵磁性金屬基體、還是非鐵磁性金屬基體，如是非鐵磁性金屬基體，則材料是低導電率材料還是中高導電率材料。比如，當檢測某一產品的厚度值為3mm時，基體金屬為低導電率非鐵磁性材料，則選用厚度值檢測范圍為0mm7mm的探頭即可。步驟二制作檢測用標準試塊在檢測前對產品各類技術資料進行分析整理，選取與該產品金屬基體及覆蓋層狀態完全一致的材料(含材料一致、加工工藝過程一致、材質處理狀態、材料表面粗糙度一致等)，制作一套測厚標準試塊，金屬基體試塊與非金屬測厚標準試塊必須具有與被測產品相同的電導率、磁導率；標準試塊制作如圖2a-圖2h、圖3所示，標準試塊制作后要求表面粗糙度較低，表面經磨削加工后光滑平整，平行度、平面度要求較高，且在制作過程中嚴格禁止油污、水漬、汽油等污染試塊，保證材料的潔凈。其中金屬基體試塊是進行檢測前對渦流測厚儀進行零位調節和校準的，非金屬測厚試塊是進行厚度檢測數據校準的，因此試塊在有效值的范圍內制作的越多，檢測精度就越高。試塊制作完后，對試塊厚度、試塊平行度進行精密測量，驗證試塊的合格與否。步驟三測點的確定必須選取與產品狀態一致的金屬芯體，利用金屬芯體進行厚度測點的工藝摸索，根據外形尺寸均勻分布原則，首先對芯體進行測點粗選，再根據產品終加工圖紙進行測點細選，從而確定檢測測點的分布，再分別用三個制作好的已知覆蓋層厚度試塊在芯體上一一進行有規律相應測點的測厚，三個試塊的厚度作為檢測的標準厚度值，由于產品焊接焊縫處、產品邊緣區域、圓弧過渡區域、組合零件鉚接及過渡區域的電導率、磁導率及產品表面狀態等多種因素的影響，造成渦流邊緣效應及提離效應的負面影響，選點檢測時需要盡可能避免，測點確定后，可以根據檢測需要，按照零件測點分布和產品外形特點，制作出測點模板，便于檢測所需。如某產品的測點選定在圓周方向上可設計檢測8組，分別為i、in、n、nm、m、miv、iv、IV1，每組共設計檢測18個點，整個殼體共計144個點，表面取點以100mm為一個間距，從大端開始檢測，如圖4所示。步驟四儀器的校準采用制作好的基體金屬標準試塊校準儀器的零位，在用非金屬試塊標準儀器檢測精度，每次檢測前均需反復進行儀器校準，一般儀器校準次數應不少于23次。一般檢測每一個數據點時，至少需要三個或以上具有已知厚度的試塊來校準儀器，其中最薄的試塊代表的是最小測厚值，最厚的試塊代表的是最大測厚值，中間值試塊代表的是中間厚度值，一般要求中間厚度值應與實際要檢測的厚度相接近或相同。步驟五檢測按照選定的測點進行產品的逐點檢測，記錄檢測試驗數據。步驟六誤差修正對于小探頭與小曲率、大直徑產品貼和情況良好，為了對此類產品檢測試驗結果進行修正，選取有機玻璃材料(非導電材料)制作一個標準誤差修正試板，該試板的標準厚度為0.95mm，并在選取的金屬芯體上，分別按測點位置，逐一進行檢測，將檢測結果與標準試板的厚度值進行比較計算，得到誤差修正結果如下表l某產品的誤差修正系數<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>對于平面外形產品和小曲率、漸變曲率、大直徑外形產品進行檢測時，應在修正數據(誤差值)的基礎上將數值再增加O.lmm0.2mm，主要是指零件表面粗糙度、探頭放置等負面因素造成的影響。而對于大曲率的誤差修正方法，則按照公式》—^^—"進行計算，其中R為產品半徑、r為探頭半徑修正系數(誤差值)=h+(0.lmm0.2mm)。其中O.lmm0.2mm抓主要是指零件表面粗糙度、探頭放置等因素造成的影響。通過公式還可分析出如下兩種情況當R值一定時，r增大，h值變大；當r值一定時，R增大，h值變小。檢測數據實際值如下式實際值=檢測值一修正系數(誤差值)。本實施方式只是對本專利的示例性說明而并不限定它的保護范圍，本領域人員還可以對其進行局部改動，只要是沒有超出本專利的精神實質，都視為對本技術方案的等同替換，因此都在本專利的保護范圍之內。權利要求權利要求1一種金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于使用渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層進行厚度檢測；在正式檢測之前進行金屬基體試塊和非金屬基體試塊的制作，對已知厚度的非金屬基體試塊檢測后，可以確定渦流測厚儀的檢測誤差值；對產品的測點選定后，根據測點對產品進行檢測后，將檢測結果對照誤差值進行修正即可。2.根據權利要求l所述的金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于試塊的制作過程如下制作金屬基體試塊一個和非金屬測厚標準試塊若干；金屬基體試塊和非金屬測厚標準試塊均要求其材質、加工工藝過程、材質處理狀態、材料表面粗糙度與實際產品的狀態相一致；所有試塊必須具有與被測產品相同的電導率、磁導率。3.根據權利要求l所述的金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于對產品的測點選定過程如下根據產品外形尺寸均勻分布原則，首先按照產品檢測技術指標或檢測技術條件的要求進行測點粗選；再根據產品終加工圖紙和產品實物進行測點細選，避開鉚釘、形狀突變位置、曲率變化位置及空腔位置，按照零件測點分布和產品外形特點，制作出測點模板。4.根據權利要求l、2或3所述的金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于檢測誤差值的確定過程如下對于平面外形產品的誤差修正方法檢測時，按照選定的測點，用非金屬測厚標準試塊在產品金屬芯體上進行逐一測點檢測，將檢測值與非金屬試塊標準值進行比較計算，從而得到誤差值。5.根據權利要求l、2或3所述的金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于檢測誤差值的確定過程如下對于小曲率、漸變曲率、大直徑外形產品的誤差修正方法先用有機玻璃薄板制作一個標準厚度值試塊，該有機玻璃薄板可以隨產品金屬芯體外形緊密貼附，且薄板厚度為lmm左右，再依次貼附在金屬芯體表面，按照測點分布，逐點檢測，將檢測值與標準值進行比較計算，得到的誤差值，即可知道曲率和外形尺寸的漸變對檢測結果的影響值。6.根據權利要求l、2或3所述的金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，其特征在于檢測誤差值的確定過程如下對于大曲率、小直徑外形零件的誤差修正方法大曲率產品曲率與探頭之間存在的計算關系如下式，其中R為產品半徑、r為探頭半徑/3=[#-一誤差值h+(0.lmm0.2mm)。全文摘要一種金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法，涉及一種非金屬覆蓋層厚度檢測方法。針對現在人們使用渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層的厚度進行檢測存在測量不準確的的問題，本發明提供一種金屬基體上非金屬覆蓋層厚度檢測方法使用渦流測厚儀對金屬基體上的非金屬覆蓋層進行厚度檢測；在正式檢測之前進行金屬基體試塊和非金屬基體試塊的制作，對已知厚度的非金屬基體試塊檢測后，可以確定渦流測厚儀的檢測誤差值；對產品的測點選定后，根據測點對產品進行檢測后，將檢測結果對照誤差值進行修正即可。本發明具有設備成本低、攜帶方便、檢測過程簡單直觀、檢測速度快、可現場即時獲取檢測結果、測定結果準確的特點，利于推廣應用。文檔編號G01B7/06GK101451817SQ200810306618公開日2009年6月10日申請日期2008年12月29日優先權日2008年12月29日發明者姜瑩艷,張亞軍,龔煉紅申請人:國營紅陽機械廠