含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法及测量设备技术

本发明专利技术涉及一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法，其包括如下步骤：将标准样品用在线膜厚仪进行检测，绘制出特征元素含量与环保涂层膜厚线性关系的上表面拟合曲线和下表面拟合曲线；分别将所述上表面拟合曲线和下表面拟合曲线录入在线膜厚仪，对待测样品进行检测，根据所测得的特征元素含量计算出环保涂层的膜厚；其中，所述标准样品为特征元素含量已知、环保涂层厚度已知的无取向硅钢，所述特征元素为环保涂层中所含有的金属元素。本发明专利技术具有如下的有益效果：避免在涂液中加入含惰性元素，提高涂层稳定性、涂层均匀性、附着性，减少涂层缺陷的发生。

【技术实现步骤摘要】
含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法及测量设备
本专利技术涉及无取向硅钢的检测方法，尤其涉及一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法及测量设备。
技术介绍
具有高效、低能耗的超临界、超超临界大型发电机组已成为电力工业的未来发展方向，而与之配套的大型发电机制造所需的关键材料极厚涂层电工钢，极厚涂层电工钢就是在带钢退火后，在表面涂覆厚度达到4～7μm的极厚涂层，比常规涂层厚度＜1μm产品生产难度大，技术含量高。极厚环保涂层电工钢的膜厚，不仅是关系到涂层绝缘性能的好坏，也关系到大型发电机组长时间稳定高效的运行。因此，精确测量带钢表面膜厚至关重要。目前，世界上只有少数发达国家能够生产，且生产工艺完全保密。目前国内钢铁企业现有的环保涂层检测装置，是无铬涂层中加入微量特征元素如P、Ca、Ba、Ti等，通过检测上述单个元素进行测量，来实现在线膜厚检测量。其原理是用X射线激发涂层中的某一元素的特征谱线，然后用探测器来检测这种特征谱线，根据这些元素的含量可以间接获的涂层的厚度。检测原理是使用X射线测量环保涂层中Zn元素特征谱线，实现了在不添加外来元素的条件下，在线测量极厚环保涂层的膜厚。并通过对膜厚仪的改进，实现了在线膜厚仪，对带钢全宽膜厚和不同种类涂层的膜厚精准测量。按照此方法，需要在环保无铬涂层中，加入外来元素如：P、Ca、Ba、Ti等。在涂层中增加外来元素，不仅影响涂层的稳定性，也会造成涂层缺陷如：涂层不匀、涂层的附着性下降等；同时，使用原在线膜厚仪，测量极厚环保涂层膜厚时，会因为膜厚的增加，造成较大测量误差；测量设备为单区域，固定式测量膜厚，无法实现带钢全宽度范围的膜厚测量，如带钢边部范围，因此测量存在局限性，无法满足在线测量极厚环保涂层膜厚。中国专利CN102478395A公开了一种在线检测带钢表面无铬涂层厚度的方法，该方法包括如下步骤：选定两种不与无铬涂液反应的含有磷元素、钙元素、钛元素、钡元素或锶元素的水溶性化学物质；向无铬涂液加入步骤一选定的两种水溶性化学物质，搅拌均匀后制作标准样板；用离线式膜厚仪分别用射线激发两种水溶性化学物质得到特征谱线，拟合后得到测量厚度与厚度修正值的修正函数关系式；将特征谱线弱的水溶性化学物质加入无铬涂液中，然后通过修正函数得到实际厚度。该方法是使用X射线测量环保涂层中Zn元素特征谱线，实现了在不添加外来元素的条件下，在线测量极厚环保涂层的膜厚。并通过对膜厚仪的改进，实现了在线膜厚仪，对带钢全宽膜厚和不同种类涂层膜厚的精准测量。但是该方法存在如下问题：1、需要在无铬涂层加入外来元素P、Ca、Ba、Ti等，外来元素的加入，不仅影响涂层的稳定性也会造成涂层不匀附着性下降等缺陷；2、原膜厚测量设备，无法实现多品种涂层膜厚测量要求，当涂液品种切换后必须更换测量设备；3、原测量设备为单区域，固定式测量膜厚，无法实现带钢全宽度范围的膜厚测量，如带钢边部范围，因此测量存在局限性。众所周知，膜厚是电工钢产品重要性能指标之一。现有环保涂层膜厚仪测量装置，由于需要在涂层中增加外来化学元素，外来元素的加入会影响了涂层质量。而且，使用此方法测量极厚环保涂层硅钢产品，会产生较大测量误差，无法满足目前极厚环保涂层硅钢产品，在线准确测量膜厚的需要。膜厚控制已成为制约极厚环保涂层生产的重要瓶颈之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法及测量设备。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法，其包括如下步骤：将标准样品用在线膜厚仪进行检测，绘制出特征元素含量与环保涂层膜厚线性关系的上表面拟合曲线和下表面拟合曲线；分别将所述上表面拟合曲线和下表面拟合曲线录入在线膜厚仪，对待测样品进行检测，根据所测得的特征元素含量计算出环保涂层的膜厚；其中，所述标准样品为特征元素含量已知、环保涂层厚度已知的无取向硅钢，所述特征元素为环保涂层中所含有的金属元素。作为优选方案，所述特征元素为钛或锌。一种用于前述的含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法的测量设备，其包括上行走轨道、下行走轨道、上表面测量器和下表面测量器，所述上表面测量器活动设置于上行走轨道上，所述下表面测量器活动设置于下行走轨道上。作为优选方案，所述上表面测量器的内侧和下表面测量器的内侧各固设有一个接收器和一个X射线发生器。作为优选方案，所述X射线发生器的表面可拆卸地设有滤光片。本方法的实现原理为：当X射线照射至钢板时，激发涂层中某些元素(如Ti、Cr、Zn、Ba、P)等元素的特征谱线，探测器接收反射回来的某一元素特征谱线后转化成电信号输出用于计算涂层中所含元素的量。由于这些元素在涂层中的含量是固定的，因此根据这些元素的含量可以间接获的涂层的厚度(如图1、图2所示)。具体可利用激发法或吸收法。激发法：测量镀层上的荧光X-Ray量的多少。此方法依据由电镀层所激发出的荧光X-Ray，会随所测镀层的厚度变厚而增加的原理。吸收法：测量底材的荧光X-Ray量的多少。此方法依据由底材所激发出的荧光X-Ray，会随所测镀层的厚度变厚而减少的原理，因为底材所激发出的荧光X-Ray会被镀层所吸收。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、避免在涂液中加入含惰性元素，提高涂层稳定性、涂层均匀性、附着性，减少涂层缺陷的发生；2、通过单一X射线测量不同元素，实现多品种涂层膜厚测量要求，避免涂液品种切换后需要更换测量设备的情况；3、浮动式测量器能分别对带钢上下表面的左、中、右各个区域进行测量，进一步提高了膜厚仪对带钢表面的检测。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为从物质所发出的荧光X射线的原理示意图；图2为荧光X射线的量与膜厚的关系示意图；图3为本专利技术中的膜厚测量设备结构示意图；图4为Ti滤光片或Zn滤波片工作示意图；图5为实施例1中的含Zn涂层上表面拟合测量曲线；图6为实施例1中的含Zn涂层下表面拟合测量曲线；图7为实施例2中的含Ti涂层上表面拟合测量曲线；图8为实施例2中的含Ti涂层下表面拟合测量曲线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。极厚环保涂层是以：磷酸二氢铝，磷酸二氢锌树脂为主要成份。根据主要元素的荧光X射线能量与能谱峰值(如表1所示)可知，Zn元素能谱峰值。当在线膜厚仪测量时，Zn元素激发的荧光X射线量能被在线膜厚仪所识别，进而实现在线膜厚测量。表1主要元素的荧光X线能量与能谱峰值根据图3所示组装膜厚测量设备，膜厚仪布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将标准样品用在线膜厚仪进行检测，绘制出特征元素含量与环保涂层膜厚线性关系的上表面拟合曲线和下表面拟合曲线；/n分别将所述上表面拟合曲线和下表面拟合曲线录入在线膜厚仪，对待测样品进行检测，根据所测得的特征元素含量计算出环保涂层的膜厚；/n其中，所述标准样品为特征元素含量已知、环保涂层厚度已知的无取向硅钢，所述特征元素为环保涂层中所含有的金属元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
将标准样品用在线膜厚仪进行检测，绘制出特征元素含量与环保涂层膜厚线性关系的上表面拟合曲线和下表面拟合曲线；
分别将所述上表面拟合曲线和下表面拟合曲线录入在线膜厚仪，对待测样品进行检测，根据所测得的特征元素含量计算出环保涂层的膜厚；
其中，所述标准样品为特征元素含量已知、环保涂层厚度已知的无取向硅钢，所述特征元素为环保涂层中所含有的金属元素。


2.如权利要求1所述的含有环保涂层的无取向硅钢的膜厚测量方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金学，沈科金，高煜，施叶明，杨光，王雁，侯彬，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31