[发明专利]一种用于精准测试防污涂层磨蚀厚度的测量方法及测量装置

说明书

本发明涉及涂料测试领域，特别涉及用于精准测试防污涂层磨蚀厚度的测量方法，提供一测量装置，其包括用以涂装涂层的样板盘、旋转台、设于旋转台上方的3D扫描显微镜以及控制系统；旋转台与样板盘可拆卸连接；且旋转台与3D扫描显微镜之间通过设置位置调节机构以使二者相对位置可调整；控制系统与3D扫描显微镜、位置调节机构、旋转台连接用以控制其运行状态；控制系统具有显示和控制功能，其内置图像自动拼接程序和旋转台控制程序；通过该测量装置对涂层进行扫描测试并进行数据信息分析得到测量结果。本发明旨在提供一种能够精准、高效、自动化地测试防污涂层磨蚀厚度的测量方法，其测试过程自动化，测试效率高且测量结果准确。

技术领域

本发明涉及涂料测试领域，特别涉及一种用于精准测试防污涂层磨蚀厚度的测量方法及测量装置。

背景技术

防污漆的磨蚀率对防污涂层材料的期效评估和寿命评价具有重要意义，防污漆的磨蚀率测试方法主要包括圆盘转矩法和转子法(转鼓法)。转子法一次性只能模拟船舶的一个航速，试验效率低；圆盘转矩法可以同时模拟船舶不同航速，研究防污涂层在不同速度下的磨蚀率，是高效的磨蚀率测试方法。

其中，磨蚀厚度的准确测量是磨蚀率测试的关键技术之一。公开号为CN202403991U、公开日为2012年08月29日的中国实用新型专利和公开号为CN 206292124U、公开日为2017年06月30日的中国实用新型专利都提供了通过圆盘转矩法测试磨蚀率的试验装置，但未提及圆盘上涂层厚度的测量方法。

涂层厚度测量通常采用测厚仪、螺旋测微器等手动工具对涂层厚度进行点测量，但是采用手动工具误差大，效率低。防污涂层磨蚀过程中，涂层表面并非完全平整光滑，如果采用点测量或线测量的方式，测量精度再准确依然会因为涂层表面不平整而引起随机误差。另外，如果不能在涂层磨蚀前后对涂层准确定位，必然带来随机误差。因此，圆盘磨蚀厚度测量的关键在于涂层厚度的准确测量和圆盘的准确定位。

关于圆盘磨蚀厚度的测量，申请号为CN201310177156.2、公开日为2013年09月11日的中国发明专利和GB/T 31411-2015采用了激光测距技术进行防污涂层磨蚀厚度测量；该方法采用激光位移传感器精测量防污涂层的磨蚀前后的厚度，测量精度显著提高。但是，激光测距采用线扫描模式，依然会带来一定的随机误差，并且，激光测距一次只能采集到一条直线位置的涂层平均厚度数据，同一涂层不同位置的磨蚀厚度需要多次采集，测试步骤相对繁琐，不能实现全自动化测量。

关于圆盘的定位，GB/T 31411-2015通过固定螺丝将圆盘固定于测试平台上，同时手动调整圆盘侧面的定位线于测试平台的定位线一致，使试样测试位置保持一致性。测试完一条涂层后，手动旋转圆盘，重新固定圆盘和手动定位后再测试；这种定位方式难以避免手动定位带来的随机误差，定位过程人工操作，无法实现全自动化测量。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明采用如下方案：

提供一测量装置，其包括用以涂装涂层的样板盘、旋转台、设置于旋转台上方的3D扫描显微镜以及控制系统；所述旋转台与样板盘可拆卸连接，用以带动样板盘旋转；且所述旋转台与3D扫描显微镜之间通过设置位置调节机构以使二者相对位置可调整；所述控制系统与3D扫描显微镜、位置调节机构、旋转台连接用以控制其运行状态；控制系统具有显示和控制功能，其内置图像自动拼接程序和旋转台控制程序；

测量方法包括以下步骤：

S100、将涂装有涂层的样板盘固定到旋转台上；

S200、打开控制系统，通过图像自动拼接程序进行涂层扫描模式参数设置，通过旋转台控制程序进行旋转参数设置：

S210、通过涂层扫描模式参数设置，设置单条涂层待检测区的扫描拼接方式和设定拼接起始位置，由位置调节机构对涂层的扫描拼接区域进行定位，所述扫描拼接区域覆盖单条涂层的对照面和涂层面；