帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，包括：選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無(wú)鉻涂層液反應(yīng)的水溶性化合物添入無(wú)鉻涂層液中制成涂膜層基準(zhǔn)樣本；用射線激發(fā)兩種水溶性化合物以獲得特征光譜，具有強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為實(shí)際膜厚度，具有弱特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為測(cè)量膜厚度，它們之差作為厚度校正值；擬合數(shù)據(jù)得出校正函數(shù)表達(dá)式；將具有弱特征光譜的水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中制成涂膜層，利用在線檢測(cè)裝置發(fā)射的射線來(lái)激發(fā)該水溶性化合物以便獲得測(cè)量膜厚度；以及將獲得的測(cè)量膜厚度代入校正函數(shù)表達(dá)式得到厚度校正值，則實(shí)際膜厚度為測(cè)量膜厚度與厚度校正值之和。
【專利說(shuō)明】帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量帶鋼表面的薄膜厚度的方法，特別涉及一種帶鋼表面上無(wú)鉻涂層膜的厚度測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)境保護(hù)日益關(guān)注和無(wú)鉻綠色產(chǎn)品的呼聲越來(lái)越強(qiáng)的情況下，在世界上的主要鋼廠都積極開(kāi)發(fā)無(wú)鉻涂層來(lái)替代鉻酸鹽涂層。
[0003]把無(wú)鉻涂層運(yùn)用在帶鋼表面是相當(dāng)困難的，因?yàn)榱己玫姆椒ê蜆?biāo)準(zhǔn)去制備無(wú)鉻涂層液和檢測(cè)無(wú)鉻涂層膜厚度；尤其是大尺寸的電動(dòng)機(jī)，大量的分層帶鋼板被堆積在一起，一個(gè)復(fù)合或疊層組合鋼材的涂膜層厚度不均勻?qū)?dǎo)致整個(gè)堆棧的層合板的厚度不均勻。因此，如何精確的檢測(cè)涂膜的厚度和如何優(yōu)化應(yīng)用涂膜層都是在生產(chǎn)帶鋼無(wú)鉻涂層膜過(guò)程中的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
[0004]在涂膜層厚度的在線檢測(cè)情況下，以前經(jīng)常使用檢查特征元素的射線檢查方法。或者使用X射線熒光匯入執(zhí)行在線或離線檢測(cè)。然而，在這些檢測(cè)方法中，包含一些特征元素的一種涂層液是必需的，例如鉻當(dāng)它被受激時(shí)，很容易發(fā)出一種X射線熒光，這個(gè)元素的內(nèi)容必須是不變的。因此，只有極少數(shù)的涂膜層的厚度可以通過(guò)這些方法被檢測(cè)出來(lái)，每一組的檢測(cè)裝置表只能檢測(cè)到一種特征元素，所以只能是一種類型涂膜層的厚度。為了生產(chǎn)不同涂膜層的各種樣式，必須配備多組厚度檢測(cè)裝置器，然而對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)這是不方便的。即使一個(gè)類型的涂膜層保持不變，不同批次的涂膜層成份的相對(duì)差異在檢測(cè)結(jié)果中仍舊有一個(gè)不可忽略的影響。無(wú)鉻涂層膜中不存在特征元素鉻，所以這些方法在線檢測(cè)中是無(wú)用的。
[0005]如今，無(wú)鉻涂膜層的厚度常常通過(guò)離線膜厚度檢測(cè)裝置器被檢測(cè)。這種探測(cè)儀主要應(yīng)用電渦流原理進(jìn)行檢測(cè)。這需要樣本從一個(gè)鋼帶的頭端到尾端，在工作邊、中央側(cè)和從動(dòng)側(cè)多個(gè)點(diǎn)測(cè)量厚度，然后所有測(cè)量需要做一個(gè)平均作為這個(gè)帶鋼整個(gè)涂膜層的厚度。這些方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它可方便地進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，然而，在這些方法中，它需要一個(gè)典型的示例。此外，因?yàn)樵诿摼€檢測(cè)系統(tǒng)本身和膜厚參考數(shù)據(jù)都具有相當(dāng)大的誤差，這不可能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，這些方法不宜用在鋼帶制造業(yè)中，通過(guò)連續(xù)回火爐，很容易帶來(lái)一個(gè)不均勻的薄膜帶。
[0006]因此，提供一種帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法成為業(yè)內(nèi)急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于:提供一種帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，其能夠通過(guò)在線檢測(cè)及時(shí)探測(cè)膜厚度并優(yōu)化涂層工藝。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方法，將弱特征元素添加到無(wú)鉻涂層液體，獲得校正函數(shù)，進(jìn)一步獲得涂膜的厚度，其中，弱特征元素對(duì)涂膜的粘合性、防腐和環(huán)保性能沒(méi)有影響。[0009]根據(jù)本發(fā)明的方案，提供一種帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，包括:(1)、選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無(wú)鉻涂層液反應(yīng)的水溶性化合物；(2)、將所選的兩種水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中并攪拌均勻制成涂膜層基準(zhǔn)樣本；(3)、利用離線膜厚檢測(cè)裝置發(fā)射的射線分別激發(fā)涂膜層基準(zhǔn)樣本中所添加的兩種水溶性化合物以便獲得特征光譜，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為實(shí)際膜厚度，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較弱特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為測(cè)量膜厚度，將實(shí)際膜厚度和測(cè)量膜厚度之差作為厚度校正值，通過(guò)多次這樣操作，獲得對(duì)應(yīng)于多個(gè)測(cè)量膜厚度的多個(gè)厚度校正值；(4)、通過(guò)擬合步驟
(3)獲得的測(cè)量膜厚度和厚度校正值得出測(cè)量膜厚度與厚度校正值之間的校正函數(shù)表達(dá)式；(5)、在生產(chǎn)過(guò)程中，將具有較弱特征光譜的水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中制成帶鋼表面無(wú)鉻涂膜層，利用在線涂膜層厚度檢測(cè)裝置發(fā)射的射線來(lái)激發(fā)帶鋼表面無(wú)鉻涂膜層中所添加的具有較弱特征光譜的水溶性化合物以便獲得測(cè)量膜厚度；以及(6)、將步驟(5)獲得的測(cè)量膜厚度代入校正函數(shù)表達(dá)式得到厚度校正值，則實(shí)際膜厚度為測(cè)量膜厚度與厚度校正值之和。
[0010]可選地，校正函數(shù)表達(dá)式可以為:ΛΑ = 0.0600+0.0325h，式中ΛΑ為厚度校正值，
h為測(cè)量膜厚度值。
[0011]優(yōu)選地，具有較強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物可以選用醋酸鈣，具有較弱特征光譜的水溶性化合物可以選用β-甘油磷酸鈉。
[0012]可替代地，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)帶鋼表面上的無(wú)鉻涂層薄膜厚度的在線檢測(cè)方法可以包括如下步驟:
[0013]步驟1、選擇兩·種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素并且不會(huì)與無(wú)鉻涂層液反應(yīng)的水溶性化合物；
[0014]步驟2、把在步驟1中選擇好的兩種水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中，攪拌使之均勻，此后，制作一種涂膜層的基準(zhǔn)樣本。
[0015]步驟3、利用離線膜厚檢測(cè)裝置發(fā)射的射線來(lái)分別激發(fā)這兩種水溶性化合物，獲得特征光譜，然后得到參考膜樣品的厚度。利用具有加強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度被作為實(shí)際膜厚度，然而，利用具有弱化特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度被作為測(cè)量膜厚度，實(shí)際膜厚度和測(cè)量膜厚度之間的差作為厚度校正值。通過(guò)多次這樣操作，獲得對(duì)應(yīng)于多個(gè)測(cè)量膜厚度的多個(gè)厚度校正值，以及通過(guò)擬合那些離散數(shù)據(jù)可以獲得一個(gè)在測(cè)量膜厚度和其厚度校正值之間的校正函數(shù)表達(dá)式。
[0016]步驟4、把一種具有弱化特征光譜的水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中，利用在線涂膜層厚度檢測(cè)裝置發(fā)射的射線來(lái)激發(fā)水溶性化合物，可得到測(cè)量膜厚度。然后使用校正函數(shù)表達(dá)式得到厚度校正值，最后，實(shí)際涂膜層厚度可以從測(cè)量膜厚度和厚度校正值獲得。
[0017]不與無(wú)鉻涂層液體反應(yīng)的水溶性化合物是β -甘油磷酸鈉、醋酸鈣、titaniumocene絡(luò)合物、氯化鋇或乙酸銀。
[0018]射線可以是X射線或、射線。
[0019]通過(guò)用弱特征元素添加到無(wú)鉻涂層液中得到一個(gè)校正函數(shù)，帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度檢測(cè)方法能夠通過(guò)在線檢測(cè)及時(shí)探測(cè)膜厚度，能有效監(jiān)測(cè)膜厚度，不斷優(yōu)化涂層工藝，同時(shí)，該方法用于高精度的不同類型的無(wú)鉻涂層液體，并且沒(méi)有對(duì)涂層膜的粘性、耐腐蝕、環(huán)保性能表現(xiàn)出不良影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度檢測(cè)方法的實(shí)施方式1的關(guān)于測(cè)量厚度與校正厚度之間的函數(shù)的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在用特定實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，這些實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍。還應(yīng)該理解為，在不離開(kāi)本發(fā)明的范圍和主旨的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變更或修改。任何形式的相同和類似的解決方案都涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0023]實(shí)施例1
[0024]帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0025]步驟1、選擇兩種含有元素磷、鈣、鈦、鋇或銫并且不能與無(wú)鉻薄膜液體反應(yīng)的水溶性化合物，在本實(shí)施方式中，水溶性化合物是β -甘油磷酸鈉、醋酸Utitaniumocene絡(luò)合物、氯化鋇或乙酸鍶。
[0026]步驟2、把選好 的兩種化學(xué)物質(zhì)添加到無(wú)鉻涂膜液體中并且均勻攪拌，這樣就制作好涂膜的基準(zhǔn)樣本。
[0027]步驟3、由離線膜厚度儀射出X射線或Y射線，去激發(fā)兩種化學(xué)物質(zhì)以便獲得特征光譜。利用具有加強(qiáng)特征光譜的添加劑確定的涂膜層厚度被作為實(shí)際膜厚度H，而利用具有弱化特征光譜的添加劑確定的涂膜層厚度被作為測(cè)量膜厚度h，實(shí)際膜厚度Η和測(cè)量膜厚度h之間的差作為厚度校正值ΛΑ。通過(guò)這樣試驗(yàn)多次，能獲得對(duì)應(yīng)于測(cè)量膜厚度的許多厚度校正值；通過(guò)擬合這些離散數(shù)據(jù)可以獲得實(shí)際膜厚度Η和厚度校正值△ Α之間函數(shù)表達(dá)式。
[0028]步驟4、把具有弱化特征光譜的添加劑添加到無(wú)鉻涂層液體中，利用在線涂層膜厚度儀發(fā)射的射線來(lái)激發(fā)該添加劑，可以獲得膜厚度，然后用校正函數(shù)表達(dá)式來(lái)獲得厚度校正值，最后，實(shí)際膜層厚度值可以從測(cè)量膜厚度和膜厚度校正值獲得。
[0029]在該實(shí)施例中，為了制作基準(zhǔn)膜樣本，包含鈣、磷元素的化學(xué)物質(zhì)一即醋酸鈣((CH3C00)2Ca.H20)和β -甘油磷酸鈉(C3H7Na206P.5H20) —以重量百分比0.1~1%加入到無(wú)鉻涂層液體中；使用離線膜厚儀檢測(cè)這兩種元素的特征頻譜，由此獲得測(cè)量膜厚度和膜厚度校正值，這些值顯示在表1中。
[0030]表1
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，包括: (1)、選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無(wú)鉻涂層液反應(yīng)的水溶性化合物； (2)、將所選的兩種水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中并攪拌均勻制成涂膜層基準(zhǔn)樣本； (3)、利用離線膜厚檢測(cè)裝置發(fā)射的射線分別激發(fā)所述涂膜層基準(zhǔn)樣本中所添加的兩種水溶性化合物以便獲得特征光譜，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為實(shí)際膜厚度，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較弱特征光譜的水溶性化合物確定的涂膜層厚度作為測(cè)量膜厚度，將實(shí)際膜厚度和測(cè)量膜厚度之差作為厚度校正值，通過(guò)多次這樣操作，獲得對(duì)應(yīng)于多個(gè)測(cè)量膜厚度的多個(gè)厚度校正值； (4)、通過(guò)擬合步驟(3)獲得的測(cè)量膜厚度和厚度校正值得出測(cè)量膜厚度與厚度校正值之間的校正函數(shù)表達(dá)式； (5)、在生產(chǎn)過(guò)程中，將所述具有較弱特征光譜的水溶性化合物添加到無(wú)鉻涂層液中制成帶鋼表面無(wú)鉻涂膜層，利用在線涂膜層厚度檢測(cè)裝置發(fā)射的射線來(lái)激發(fā)帶鋼表面無(wú)鉻涂膜層中所添加的具有較弱特征光譜的水溶性化合物以便獲得測(cè)量膜厚度；以及 (6)、將步驟(5)獲得的測(cè)量膜厚度代入所述校正函數(shù)表達(dá)式得到厚度校正值，則實(shí)際膜厚度為測(cè)量膜厚度與厚度校正值之和。
2.如權(quán)利要求1所述的帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述校正函數(shù)表達(dá)式為:ΛΑ = 0.0600+0.0325h，式中Λ A為厚度校正值，h為測(cè)量膜厚度值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶鋼表面無(wú)鉻涂膜厚度的在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述具有較強(qiáng)特征光譜的水溶性化合物選用醋酸鈣，所述具有較弱特征光譜的水溶性化合物選用甘油磷酸鈉。
【文檔編號(hào)】G01B15/02GK103630094SQ201310020381
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月21日
【發(fā)明者】吳珍, 翟傳明, 寇應(yīng)霞 申請(qǐng)人:中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心