磁电并联式非磁性镀涂层测厚仪的传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种磁电并联式非磁性镀、涂层测厚装置的传感器，它是在一个用非磁性金属材料做成的屏蔽电极内安装一个密绕同轴电感线圈和补偿线圈的用软磁性材料做的测量电极，两个线圈串联联接，测量电极与屏蔽电极用导线联接，整个电极装在一个具有良好导电性能和机械强度的不锈钢外壳内，各层之间用绝缘材料或树脂充填。它能进行连续移动非接触无损检测。适用于所有涉及非磁性涂层厚度检测的行业及检测磁性材料表面的非铁磁性镀层或涂层厚度。如管道内防腐涂层测厚、汽车喷漆测厚等。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁电并联式非磁性镀、涂层厚度的检测装置，它可以检测在铁磁性基体上的非磁性材料薄膜和非铁磁性金属薄膜以及非金属薄膜的厚度，并且可以做到非定点接触连续移动测量。铁磁性基体上的非磁性镀层或涂层的厚度，例如钢铁表面的锌、铬、油漆等镀、涂层和金、银、铜、橡胶、塑料等薄膜的厚度，一般在几十微米到几百微米之间，要用专门的涂层厚度测试仪来测量。目前所用的涂层厚度检测仪表主要有磁阻式和电磁感应式，这两种仪表分别是利用传感器线圈的静磁效应和涡流效应，把涂层的厚度转化为电学量来进行检测。这两种仪表的传感器探头与被测件之间均为接触式。另有电容式测厚仪，要固定传感器与基体之间的距离，使其无法连续移动测量；用声波反向散射法测量涂层厚度，还处于实验阶段；高压电火花涂层厚度检测设备可以连续移动测量，但它存在击穿涂层的缺陷。因此，目前所用的涂层测厚仪表尚不能进行连续移动非接触无损检测。本技术的目的是要提供一种新型结构的非铁磁性镀、涂层厚度检测装置，来实现非接触连续移动式测量，同时也可以进行点接触式测量。本技术的目的是这样实现的这种新型结构的非磁性镀涂层厚度检测装置，关键在于传感器的改进。这种传感器采用磁电并联式，包括一个用软磁性材料做成的测量电极，非磁性金属材料做成的屏蔽电极和不锈钢外壳。在测量电极上密绕同轴电感测量线圈和一个补偿线圈，电感测量线圈固定在测量电极下端，并与同轴可移动补偿线圈串联，调整好两个线圈的间距，用弹簧顶住补偿线圈。屏蔽电极是用非磁性金属材料做成的圆筒，绕好线圈后的测量电极装在屏蔽电极内，测量电极和屏蔽电极之间的空间用绝缘衬垫或树脂填充，测量电极和屏蔽电极用导线联接。安装好的屏蔽电极和测量电极，装在一个不锈钢外壳内，屏蔽电极与外壳之间也用绝缘衬垫或树脂充填，以保证可靠的绝缘性能和机械性能。由于采用了以上结构，测量电极与基体之间构成一个电容传感器，其输出信号与传感器到基体的距离d和涂层的厚度h有关，电感线圈与补偿线圈构成一个磁阻式传感器，其输出信号与传感器到基体的距离d有关。两路信号并联输出，经过信号处理器处理后，消除d的影响。这样电路输出信号与涂层厚度h呈线性关系，与间距d的变化无关，从而可直接测量出涂层厚度h，实现了非接触式连续移动测量。附图就是这种磁电并联式非磁性涂层测厚装置的传感器示意图。图中，1－测量电极，2－屏蔽电极，3－外壳，4－电感线圈，5－补偿线圈，6－绝缘衬垫或树脂，7－涂层，8－基体。以下结合附图和实施例详细描述依据本技术所提出的磁电并联式非磁性涂层测装置的详细结构。测量电极(1)用软磁性材料做成，其上密绕同轴电感线圈(4)和补偿线圈(5)，线圈(4)固定在测量电极(1)下端，并与同轴可移动线圈(5)串联，调整好线圈(4)与线圈(5)的间距，用弹簧顶住补偿线圈。屏蔽电极是用非磁性金属材料做的圆筒，绕有线圈的测量电极装入屏蔽电极(2)内，其间隙处用绝缘衬垫或树脂(6)充填，测量电极(1)与屏蔽电极(2)用导线联接。安装好的两个电极装在一个不锈钢外壳(3)内，外壳(3)要求具有良好的导电性能和机械强度。屏蔽电极(2)与外壳(3)之间也用绝缘衬垫或树脂充填。在实际测试时，电极与被测基体(8)表面可以接触，也可以不接触，假设它们之间的距离为d，此时，测量电极(1)与基体之间构成一个电容传感器，假设涂层厚度为h，则其输出信号与电极到基体的距离d和涂层厚度h有关；电感线圈(4)和补偿圈(5)构成一个磁阻式传感器，其输出信号也与电极到基体(8)的距离d有关，两路信号并联输出，经过信号处理器处理后，消除d的影响，电路输出信号与涂层厚度h呈线性关系，不受间距d变化的影响，从而可直接测量出涂层厚度h，因此，既可接触式测量又可非接触式测量，实现了连续无损检测。本技术所提供的磁电并联式非磁性镀、涂层测厚装置的电路利用测量电容电路和测量电感电路即可完成，不需要严格标定电容电感的标准值，只要二者配备一致，能相互补偿即可，因此加工容易。该装置能进行非接触连续移动测量，便于对被测试件表面进行大范围自动化检测，不划伤被测表面，不磨损探头。本装置适用于所有涉及非磁性镀、涂层厚度检测的行业，例如，塑料薄膜或纸张厚度、输油输气输水管道内防腐涂层厚度的检测；适用于所有铁磁性材料表面上非磁性镀层或涂层厚度的检测，如汽车喷漆厚度的检测。权利要求1.一种磁电并联式非磁性镀、涂层测厚仪的传感器，由测量电极、屏蔽电极、线圈、外壳、绝缘材料等组成。其特征在于，测量电极(1)密绕电感线圈(4)和补偿线圈(5)，电感线圈(4)固定在测量电极(1)上，两个线圈串联联接，装好线圈后的测量电极(1)，装入屏蔽电极(2)中，测量电极(1)与屏蔽电极(2)用导线联接。2.根据权利要求1所述的磁电并联式非磁性镀、涂层测厚仪的传感器，其特征在于，测量电极(1)的材料用软磁性材料做成，屏蔽电极(2)的材料是非磁性金属材料。3.根据权利要求1或2所述的磁电并联式非磁性镀、涂层测厚仪的传感器，其特征在于测量电极(1)与屏蔽电极(2)之间用绝缘衬垫或树脂(6)充填并固定。4.根据权利要求1所述的磁电并联式非磁性镀、涂层测厚仪的传感器，其特征在于所说的测量电极和屏蔽电极安装在一个不锈钢外壳(3)内，间隙处充填有绝缘衬垫或树脂(6)。专利摘要本技术提供了一种磁电并联式非磁性镀、涂层测厚装置的传感器，它是在一个用非磁性金属材料做成的屏蔽电极内安装一个密绕同轴电感线圈和补偿线圈的用软磁性材料做的测量电极，两个线圈串联联接，测量电极与屏蔽电极用导线联接，整个电极装在一个具有良好导电性能和机械强度的不锈钢外壳内，各层之间用绝缘材料或树脂充填。它能进行连续移动非接触无损检测。适用于所有涉及非磁性涂层厚度检测的行业及检测磁性材料表面的非铁磁性镀层或涂层厚度。如管道内防腐涂层测厚、汽车喷漆测厚等。文档编号G01B7/02GK2160884SQ9323032公开日1994年4月6日 申请日期1993年3月4日 优先权日1993年3月4日专利技术者关继腾, 刘彦民 申请人:石油大学(华东)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁电并联式非磁性镀、涂层测厚仪的传感器，由测量电极、屏蔽电极、线圈、外壳、绝缘材料等组成。其特征在于，测量电极（１）密绕电感线圈（４）和补偿线圈（５），电感线圈（４）固定在测量电极（１）上，两个线圈串联联接，装好线圈后的测量电极（１），装入屏蔽电极（２）中，测量电极（１）与屏蔽电极（２）用导线联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关继腾，刘彦民，
申请(专利权)人：石油大学华东，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]