[发明专利]带钢表面无铬涂膜厚度的在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量带钢表面的薄膜厚度的方法，特别涉及一种带钢表面上无铬涂层膜的厚度测定方法。

背景技术

在环境保护日益关注和无铬绿色产品的呼声越来越强的情况下，在世界上的主要钢厂都积极开发无铬涂层来替代铬酸盐涂层。

把无铬涂层运用在带钢表面是相当困难的，因为良好的方法和标准去制备无铬涂层液和检测无铬涂层膜厚度；尤其是大尺寸的电动机，大量的分层带钢板被堆积在一起，一个复合或叠层组合钢材的涂膜层厚度不均匀将导致整个堆栈的层合板的厚度不均匀。因此，如何精确的检测涂膜的厚度和如何优化应用涂膜层都是在生产带钢无铬涂层膜过程中的严峻挑战。

在涂膜层厚度的在线检测情况下，以前经常使用检查特征元素的射线检查方法。或者使用X射线荧光汇入执行在线或离线检测。然而，在这些检测方法中，包含一些特征元素的一种涂层液是必需的，例如铬当它被受激时，很容易发出一种X射线荧光，这个元素的内容必须是不变的。因此，只有极少数的涂膜层的厚度可以通过这些方法被检测出来，每一组的检测装置表只能检测到一种特征元素，所以只能是一种类型涂膜层的厚度。为了生产不同涂膜层的各种样式，必须配备多组厚度检测装置器，然而对于大规模生产这是不方便的。即使一个类型的涂膜层保持不变，不同批次的涂膜层成份的相对差异在检测结果中仍旧有一个不可忽略的影响。无铬涂层膜中不存在特征元素铬，所以这些方法在线检测中是无用的。

如今，无铬涂膜层的厚度常常通过离线膜厚度检测装置器被检测。这种探测仪主要应用电涡流原理进行检测。这需要样本从一个钢带的头端到尾端，在工作边、中央侧和从动侧多个点测量厚度，然后所有测量需要做一个平均作为这个带钢整个涂膜层的厚度。这些方法的优点在于，它可方便地进行多点测量，然而，在这些方法中，它需要一个典型的示例。此外，因为在脱线检测系统本身和膜厚参考数据都具有相当大的误差，这不可能实现在线监测，这些方法不宜用在钢带制造业中，通过连续回火炉，很容易带来一个不均匀的薄膜带。

因此，提供一种带钢表面无铬涂膜厚度的在线检测方法成为业内急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种带钢表面无铬涂膜厚度的在线检测方法，其能够通过在线检测及时探测膜厚度并优化涂层工艺。

根据本发明的方法，将弱特征元素添加到无铬涂层液体，获得校正函数，进一步获得涂膜的厚度，其中，弱特征元素对涂膜的粘合性、防腐和环保性能没有影响。

根据本发明的方案，提供一种带钢表面无铬涂膜厚度的在线检测方法，包括：(1)、选择两种包含磷、钙、钛、钡或铯元素且不与无铬涂层液反应的水溶性化合物；(2)、将所选的两种水溶性化合物添加到无铬涂层液中并搅拌均匀制成涂膜层基准样本；(3)、利用离线膜厚检测装置发射的射线分别激发涂膜层基准样本中所添加的两种水溶性化合物以便获得特征光谱，由所添加的两种水溶性化合物中具有较强特征光谱的水溶性化合物确定的涂膜层厚度作为实际膜厚度，由所添加的两种水溶性化合物中具有较弱特征光谱的水溶性化合物确定的涂膜层厚度作为测量膜厚度，将实际膜厚度和测量膜厚度之差作为厚度校正值，通过多次这样操作，获得对应于多个测量膜厚度的多个厚度校正值；(4)、通过拟合步骤(3)获得的测量膜厚度和厚度校正值得出测量膜厚度与厚度校正值之间的校正函数表达式；(5)、在生产过程中，将具有较弱特征光谱的水溶性化合物添加到无铬涂层液中制成带钢表面无铬涂膜层，利用在线涂膜层厚度检测装置发射的射线来激发带钢表面无铬涂膜层中所添加的具有较弱特征光谱的水溶性化合物以便获得测量膜厚度；以及(6)、将步骤(5)获得的测量膜厚度代入校正函数表达式得到厚度校正值，则实际膜厚度为测量膜厚度与厚度校正值之和。

可选地，校正函数表达式可以为：ΔA＝0.0600+0.0325h，式中ΔA为厚度校正值，h为测量膜厚度值。

优选地，具有较强特征光谱的水溶性化合物可以选用醋酸钙，具有较弱特征光谱的水溶性化合物可以选用β-甘油磷酸钠。

可替代地，本发明的实现带钢表面上的无铬涂层薄膜厚度的在线检测方法可以包括如下步骤：

步骤1、选择两种包含磷、钙、钛、钡或铯元素并且不会与无铬涂层液反应的水溶性化合物；

步骤2、把在步骤1中选择好的两种水溶性化合物添加到无铬涂层液中，搅拌使之均匀，此后，制作一种涂膜层的基准样本。