[發明專利]一種鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201911018123.7
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110672001A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 付朋;周松蔚;郭治文;錢愛兵;陳振興
• 申請（專利權）人: 中航通飛華南飛機工業有限公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 44202 廣州三環專利商標代理有限公司
• 代理人: 盧澤明

1.一種鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量方法，其特征在于，包括有以下步驟：

制作一套具有不同厚度非鐵磁材料的標準試塊；

將激勵探頭置于具有不同厚度非鐵磁材料的標準試塊上，并對激勵探頭的激勵線圈上施加正弦信號，使之產生磁場，并在“U”型磁軛與鐵磁性材料表面形成閉合磁路；

利用檢測探頭拾取在提離過程中磁路內磁場變化信息，將檢測到的磁信號轉化成電壓信號，并將電壓信號輸送至PC機，計算得到厚度值。

2.根據權利要求1所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量方法，其特征在于，將電壓信號經采集卡輸送至PC機，計算得到厚度值，具體為：利用檢測探頭拾取在提離過程中不同厚度非鐵磁材料的標準試塊檢的磁信號轉化成電壓信號，并經采集卡輸送至PC機，同時輸入對應的厚度值；重復上述過程，直至將整套具有不同厚度非鐵磁材料的標準試塊測試完畢，最后由PC機算法擬合得到厚度值與電壓值的對應關系式，計算得到相應的厚度值。

3.根據權利要求2所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量方法，其特征在于，所述標準試塊采用鐵磁性材料制作，厚度為50mm，其表面設有的非鐵磁材料的厚度為0.1mm～50mm。

4.根據權利要求3所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量方法，其特征在于，所述標準試塊共有101個，其中第1個標準試塊的非鐵磁材料的厚度為0.1mm，第2個標準試塊至第101個標準試塊的非鐵磁材料的厚度從0.5mm到50mm呈等差數列方式遞增，等差值為0.5mm。

5.一種鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，包括依次連接的激勵模塊、探頭模塊、信號處理模塊、信號采集模塊、PC處理顯示模塊；其中，

激勵模塊，包括信號發生器和功率放大電路，用以產生正弦信號并放大功率以驅動激勵探頭；

探頭模塊，包括激勵探頭和檢測探頭，所述激勵探頭在正弦激勵作用下產生磁場，并在“U”型磁軛與鐵磁性材料表面形成閉合磁路，所述檢測探頭用以拾取測厚提離過程中磁路內的磁場變化，并將磁信號轉化為電壓信號傳遞給后續信號處理模塊；

信號處理模塊，對獲得的電壓信號依次進行放大、檢波、濾波處理，處理后傳輸至信號采集模塊；

信號采集模塊，將信號處理模塊傳輸過來的電壓信號進行A/D轉換后傳輸至PC處理顯示模塊進行計算、顯示計算結果。

6.根據權利要求5所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，所述激勵探頭包括“U”型磁軛和纏繞在“U”型磁軛表面的激勵線圈，所述激勵線圈由直徑為1mm銅線纏繞而成；所述檢測探頭包括“工”字型鐵氧體和纏繞在“工”字型鐵氧體的凹槽內的銅線，所述銅線的直徑為0.03mm。

7.根據權利要求5所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，所述信號處理模塊由放大電路和檢波電路組成，所述放大電路的輸入端和輸出端分別與檢測探頭的輸出端和檢波電路的輸入端連接，所述檢波電路的輸出端與信號采集模塊的輸入端連接。

8.根據權利要求6所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，所述探頭模塊還包括殼體、把手端和航空插座；其中，所述把手端和航空插座設于殼體的上表面，且所述把手端位于航空插座的正上方；所述激勵探頭和檢測探頭安裝在殼體內，并通過導線與航空插座連接，同時所述檢測探頭位于激勵探頭的“U”型磁軛的下方，且所述檢測探頭設有檢測探頭外殼。

9.根據權利要求8所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，所述探頭模塊還包括工件卡座，所述工件卡座設于殼體的底面，并設有截面為弧形的條狀卡口或球面卡口；所述檢測探頭設置在“U”型磁軛的右腳表面上，以使得檢測探頭所檢測到的磁場信息量更多，提高檢測范圍。

10.根據權利要求9所述的鐵磁性材料表面非鐵磁材料厚度測量裝置，其特征在于，所述殼體的底面設有卡接件，所述卡接件的兩側設有卡接槽，所述工件卡座的上端左右兩側設有卡邊，所述卡邊可拆卸地卡在卡接槽內，所述工件卡座的下端設有所述條狀卡口或球面卡口。