[发明专利]超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1，将检测线圈设置在多个预定位置；S2，在检测线圈中分别加入多个频率的正弦电流，得到多个和预设位置对应的阻抗值；S3，通过第一预设公式对阻抗值进行转化得到归一化阻抗测量值；S4，根据波阻抗理论表达式生成检测线圈对应的多个波阻抗理论值，通过第二预设公式对波阻抗理论值进行转化得到归一化波阻抗理论值；S5，根据归一化阻抗测量值和归一化波阻抗理论值构建检测公式，通过预设算法计算出检测公式在最小值时对应的多个参数值。根据本发明的方法，对金属涂层的检测速度更快，准确性和灵敏性更高。

技术领域

本发明涉及超薄金属涂层检测技术领域，尤其是涉及一种超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法及系统。

背景技术

金属涂层技术在航空航天、医学临床、舰船设备、电力工业等领域有着广泛应用，对设备能起到防护、隔离、提高使用寿命等作用。

现有基于涡流扫频法的金属超薄涂层的检测方法存在以下缺点：(1)需要已知一个参数，例如已知涂层厚度或涂层电导率，才能准确的检测另一个参数，无法实现两个参数的同时检测；(2)即使在某个涂层参数已知的情况下，仍需要进行先验实验，在获得参数之间的某种关系后才能检测另一个参数，一旦先验实验出现偏差，则另一个参数的检测准确度将降低；(3)涡流扫频法中检测线圈距离涂层的高度，即线圈的提离无法忽略，其大小直接影响线圈阻抗的大小，从而影响涂层参数的检测灵敏度；(4)在检测过程中需要反复计算含有特殊函数的线圈阻抗级数表达式，计算时间较长，而且随着涂层数的增加，检测参数的个数增加，检测过程所需要的时间更长。综上，现有技术存在改进的空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，所述超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，对金属涂层的检测速度更快，准确性和灵敏性更高。

本发明还提出了一种具有上述超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法的系统。

根据本发明实施例的超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，包括以下步骤：

S1，将检测线圈设置在多个预定位置；

S2，在检测线圈中分别加入多个频率的正弦电流，得到多个和预设位置对应的阻抗值；

S3，通过第一预设公式对阻抗值进行转化得到归一化阻抗测量值；

S4，根据波阻抗理论表达式生成检测线圈对应的多个波阻抗理论值，通过第二预设公式对波阻抗理论值进行转化得到归一化波阻抗理论值；

S5，根据归一化阻抗测量值和归一化波阻抗理论值构建检测公式，通过预设算法计算出检测公式在最小值时对应的多个参数值。

根据本发明的超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，对金属涂层的检测速度更快，准确性和灵敏性更高。

根据本发明一个实施例的超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，在步骤S1中，多个预定位置包括：第一平板导体M的上方、第二平板导体N的上方、第三平板导体T的上方和覆盖有非导体平板L的第一平板导体M的上方，其中，第三平板导体T带有金属涂层。

根据本发明一个实施例的超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，在步骤S2中，阻抗值的实部对应电阻，阻抗值的虚部对应电抗，通过电阻和电抗可构建阻抗平面坐标系。

根据本发明一个实施例的超薄金属涂层厚度和电导率快速检测方法，第一预设公式的表达式为：

其中f表示正弦电流的频率，P^*(f)表示归一化阻抗测量值，Z_M(f)、Z′_N(f)和Z′_T(f)表示在阻抗平面坐标系中点位M、N′和T′对应的阻抗值。