本发明专利技术提供一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法及装置，包括电容数字传感器和测量主机，测量极板是由固化在柔性体上的金属箔片构成；测量极板与电容数字转换器信号输入端连接，将电容信号转换成数字信号，通过Ｉ↑［２］Ｃ总线送至微处理器将处理的信号发送给测量主机中的单片机；单片机通过串行接口与微处理器连接，将接收的信号转换算成电容极板之间的距离，即得到被测涂层厚度。利用测量极板与被测基体、涂层之间产生的电容量作为检测信号，具有测头尺寸小、精度高、抗干扰能力强、鲁棒性好等特点。本发明专利技术装置可以用于对测量装置的空间尺寸有一定限制的场合，测量的金属内表面最小直径为２５ｍｍ，从而大大提高非导电涂层的质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法及装置，是对现 有非导电涂层测量方法的改进，属于电子检测仪器
技术背景金属基体上的非导电涂层厚度的快速、准确、稳定地测量，是确保这些涂层质量 的必要手段。这些涂层一般起防腐保护以及装饰美化作用，主要包括油漆、防腐涂料 等。在汽车、家电、石油管道运输、化工容器等有广泛的应用。目前，测量非导电涂 层厚度的典型方法是电感与电涡流式传感器，比如，用于汽车油漆层厚度测量的德国 某公司生产的涂层厚度仪的测量头尺寸为80mmXO10mm，使用时测头必须与被测 面垂直，所以，它能测量的最小直径要大于80，不能用于小直径的内表面涂层厚度测 量。该方法在使用中存在一些不足(1)由于传感线圈需要有一定的尺寸要求，传感 器的体积比较大，不适合在对测量装置的空间尺寸有一定限制(金属内表面)的场合。 (2)在强电磁干扰情况下，工作不稳定。
技术实现思路
本专利技术提供一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法及装置，解决了 现有电感或电涡流式非导电涂层厚度测量仪存在的体积大，不便检测内表面涂层厚度 的难题。本专利技术的非金属涂层厚度测量方法将两个探测极板分别放置在被测金属基体的 非导电涂层表面的不同位置上，与金属基体构成串联的两个电容，电容信号送至电容 数字转换器转换成数字信号送给微处理器，微处理器与测量主机中的单片机连接进行 数据传递，测量主机的单片机将接收的信号换算成电容极板之间距离即得到涂层厚 度，通过液晶显示并存储。适用于本专利技术测量方法的装置，是由电容数字传感器和测量主机两部分构成，其 中，电容数字传感器包括两个测量极板、电容数字转换器、微处理器，测量极板是 由固化在柔性体上的金属箔片构成；测量极板与电容数字转换器信号输入端连接，将 电容信号转换成数字信号，通过fC总线送至微处理器，微处理器将处理的信号发送 给测量主机中的单片机；微处理器还对电容数字转换器发送控制信号，实现其功能配测量主机包括单片机、液晶显示、数据存储，单片机通过串行接口与微处理器 连接，将接收的信号转换成电容极板之间距离，即得到被测涂层厚度，送至液晶显示 并存储。同时，它可与上位机通过UBS 口迸行通讯，测量信息传到主计算机上，应用EXCEL文件的形式进行数据的整理和加工，从而进行数据统计计算和分析，生成 统计分析所需的各种图表、曲线。本专利技术装置用于测量时，将电容数字传感器的两个测量极板与被测涂层紧密接 触，由于非导电的涂层的存在，两测量极板与被测涂层的金属基体就构成了一对串联 电容，通过测量其数值的大小可以导出非导电涂层的厚度，即极板与基体的距离。本专利技术的积极效果在于利用测量极板与被测基体、涂层之间产生的电容量作为 检测信号，测量电容和转换芯片之间为刚性连接，避免了引出的电缆上的寄生电容对 信号的干扰，因此它抗干扰能力强、测量精度高。具有测头尺寸小、精度高、抗干扰 能力强、鲁棒性好等特点。本专利技术装置可以用于对测量装置的空间尺寸有一定限制的场合(测量的金属内表面最小直径为25mm)，如输油管内表面以及化工反应器内表面 等的涂层厚度测量，从而大大提高非导电涂层的质量。 附图说明图l本专利技术测量装置电路原理图。具体实施方式根据图1所示，本专利技术的测量装置，是由电容数字传感器和测量主机两部分构成， 其中，电容数字传感器包括两个测量极板、电容数字转换器(集成芯片AD7745)、 微处理器(STC10F08XE)，测量极板是由固化在柔性体上的金属箔片构成，检测时可 紧贴在被测工件的表面；测量极板与电容数字转换器信号输入端连接，将电容信号转 换成数字信号，通过I2C总线送至微处理器(STC10F08XE)，微处理器(STC10F08XE) 将处理的信号发送给测量主机中的单片机(STC10F12XE)中；微处理器 (STC10F08XE)还对电容数字转换器发送控制信号，实现其功能配置。测量主机包括单片机(STC10F12XE)、液晶显示、数据存储，单片机通过串行 接口与微处理器(STC10F08XE)连接，将接收的信号换算成测量极板之间距离，即 得到被测涂层厚度，送至液晶显示并存储。同时，它可与上位机通过UBS 口进行通 讯，测量信息传到主计算机上，应用EXCEL文件的形式进行数据的整权利要求1、一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法，将两个测量极板分别放置在被测金属基体的非导电涂层表面的不同位置上，与金属基体构成串联的两个电容，电容信号送至电容数字转换器转换成数字信号给微处理器，微处理器与测量主机中的单片机连接进行数据传递，单片机将接收的信号换算成电容极板之间的距离，即得到涂层厚度，再通过液晶显示并存储。2、 权利要求1所述方法制成的非导电涂层厚度测量装置，其特征在 于由电容数字传感器和测量主机两部分构成，其中，电容数字传感器包括两个测量极板、电容数字转换器、微处理器，测量极板是由固化在柔性体上的金属箔片构成；测量极板与电容数字转换 器信号输入端连接，将电容信号转换成数字信号，通过I力总线送至微处 理器，微处理器将处理的信号发送给测量主机中的单片机；微处理器还对 电容数字转换器发送控制信号，实现其功能配置；测量主机包括单片机、液晶显示、数据存储，单片机通过串行接口 与微处理器连接，将接收的信号转换算成电容极板之间的距离，即得到被 测涂层厚度，再送至液晶显示并存储。全文摘要本专利技术提供一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法及装置，包括电容数字传感器和测量主机，测量极板是由固化在柔性体上的金属箔片构成；测量极板与电容数字转换器信号输入端连接，将电容信号转换成数字信号，通过I<sup>2</sup>C总线送至微处理器将处理的信号发送给测量主机中的单片机；单片机通过串行接口与微处理器连接，将接收的信号转换算成电容极板之间的距离，即得到被测涂层厚度。利用测量极板与被测基体、涂层之间产生的电容量作为检测信号，具有测头尺寸小、精度高、抗干扰能力强、鲁棒性好等特点。本专利技术装置可以用于对测量装置的空间尺寸有一定限制的场合，测量的金属内表面最小直径为25mm，从而大大提高非导电涂层的质量。文档编号G01B7/06GK101614521SQ20091006735公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日专利技术者韦丽君, 马风雷 申请人:长春工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式金属内表面上的非导电涂层厚度测量方法，将两个测量极板分别放置在被测金属基体的非导电涂层表面的不同位置上，与金属基体构成串联的两个电容，电容信号送至电容数字转换器转换成数字信号给微处理器，微处理器与测量主机中的单片机连接进行数据传递，单片机将接收的信号换算成电容极板之间的距离，即得到涂层厚度，再通过液晶显示并存储。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马风雷，韦丽君，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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