專利名稱：一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非金屬材料的檢測方法，特別是涉及一種以電磁檢測方式實現(xiàn)的非金屬材料測厚方法。
背景技術(shù)：
非金屬材料是一種應(yīng)用范圍十分廣泛的材料，它廣泛地應(yīng)用于工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域和我們的日常生活中，比如我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷哪静摹⑺芰?、橡膠等等，這些非金屬材料可以被制成具有一定形狀的物件，當需要知道這些非金屬材料物件的相關(guān)尺寸時，比如對于生產(chǎn)出來的塑料板，需要知道板體的厚度時，就要進行測厚。通常的測厚方法是采用油標卡尺或是千分卡等工具進行測厚，這種測厚方式，一是不便于操作，特別是難于實現(xiàn)生產(chǎn)線上的在線自動化檢測；二是在某些條件下測量的精度不夠精確。當然，也可以采用超聲波的檢測方式對非金屬材料物件進行測厚，但是，這種超聲波測厚方式一是需要耦合劑；二是對于某些結(jié)構(gòu)的工件來說也無能為力，比如對于具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的非金屬材料物件來說，采用超聲波測厚方式就無法測得物件的厚度，因為蜂窩狀結(jié)構(gòu)使聲波無法反射回來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，可以實現(xiàn)對任何結(jié)構(gòu)的非金屬材料物件(也可以是空氣)進行測厚，從而達到方便、快捷、有效地實現(xiàn)對非金屬材料物件厚度的測量目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種襯墊金屬板的非金屬材料厚度的電磁檢測方法，包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟a.在已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊具有一定厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面；b.將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵(根據(jù)檢測對象厚度的不同，可以變換不同頻率信號，以獲取最佳測量精度)，該激勵信號透過非金屬材料體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；c.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，在該已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面，重復步驟b得到若干非金屬材料體的不同已知厚度所一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；d.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟e.在被測非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在被測非金屬材料體的被測面的背面；f.用前述具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟b相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過被測非金屬材料體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；g.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測非金屬材料體的厚度。
本發(fā)明的另一種測厚實現(xiàn)方式是不采用襯墊金屬板，而是將激勵繞組線圈和檢測繞組線圈分開，并分別貼靠在非金屬材料的兩面，實現(xiàn)方式是一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟a.將設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；b.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，重復步驟b得到許多非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；c.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟d.用前述設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟a相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；e.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測非金屬材料體的厚度。
本發(fā)明采用了電磁檢測方法來檢測非金屬材料的厚度，它具有使用方便，測量精度高，尤其適用于微小量的測量等特點。
電磁(渦流)檢測是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無損檢測方法，傳統(tǒng)的電磁檢測方法是用于金屬材料體的測厚，它是把金屬體接近通有交流電的線圈，由線圈建立交變磁場，該交變磁場通過金屬體，并與之發(fā)生電磁感應(yīng)作用，在金屬體內(nèi)建立渦流。金屬體中的渦流也會產(chǎn)生自已的磁場，渦流磁場的作用改變了原磁場的強弱，進而導致線圈電壓和阻抗的改變。金屬體與線圈之間的距離不同，將影響到渦流的強度和分布，渦流的變化又引起了檢測線圈電壓和阻抗的變化，根據(jù)這一變化，就可以間接地知道金屬體的厚度。本發(fā)明則是將該電磁檢測方法應(yīng)用于非金屬材料體的測厚上。
本發(fā)明的有益效果是，由于采用了在已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊具有一定厚度的金屬板，通過將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，由激勵繞組線圈發(fā)出激勵信號，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號經(jīng)處理后得到非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而建立一個非金屬材料體關(guān)于厚度的模型，在實測中，借助于該模型，利用同樣的方式可以獲得被測非金屬材料體的厚度；或是由于采用了在已知厚度的非金屬材料體的被測面的表面將設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在其被測面的表面，設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在其被測面的背面，由激勵繞組線圈發(fā)出激勵信號，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號經(jīng)處理后得到非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而建立一個非金屬材料體關(guān)于厚度的模型，在實測中，借助于該模型，利用同樣的方式可以獲得被測非金屬材料體的厚度；利用上述方法，可以實現(xiàn)對任何結(jié)構(gòu)的非金屬材料物件進行測厚，從而達到方便、快捷、有效地實現(xiàn)對非金屬材料物件厚度的測量目的。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法不局限于實施例。
實施例一，本發(fā)明的一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，用在球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的厚度檢測，包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟步驟a.在已知厚度的球殼形的合成塑料體的里面襯墊一塊具有一定厚度的與球殼形內(nèi)表面相吻合的金屬弧形板，金屬弧形板緊貼在球殼形的合成塑料體的內(nèi)表面；步驟b.將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在球殼形的合成塑料體的外表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過球殼形的合成塑料體在金屬弧形板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與球殼形的合成塑料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟c.不斷改變球殼形的合成塑料體的已知厚度，在該已知厚度的球殼形的合成塑料體的內(nèi)表面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬弧形板，金屬弧形板緊貼在球殼形的合成塑料體的內(nèi)表面，重復步驟b得到若干球殼形的合成塑料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟d.由計算機的信息處理單元將獲得的球殼形的合成塑料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與球殼形的合成塑料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟步驟e.在被測球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的內(nèi)表面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬弧形板，金屬弧形板緊貼在被測的球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的內(nèi)表面；步驟f.用前述具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的外表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟b相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過被測的球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體在金屬弧形板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟g.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測球殼形的具有蜂窩形孔洞的合成塑料體的厚度。
實施例二，本發(fā)明的一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，用在中密度木質(zhì)平板體的厚度檢測，包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟步驟a.在已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊具有一定厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面；其中的非金屬材料體可以是中密度木質(zhì)平板體，也可以是塑料材料制作而成的塑料平板體，或是其它材料制作而成的平板體；步驟b.將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟c.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，在該已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面，重復步驟b得到若干非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟d.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟步驟e.在被測中密度木質(zhì)板體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在被測中密度木質(zhì)板體的被測面的背面；步驟f.用前述具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測中密度木質(zhì)板體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟b相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過被測中密度木質(zhì)板體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；
步驟g.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測中密度木質(zhì)板體的厚度。
實施例三，本發(fā)明的一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，用在塑料板體的厚度檢測，包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟步驟a.將設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟b.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，重復步驟b得到許多非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟c.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟步驟d.用前述設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測塑料板體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測塑料板體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟a相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；步驟e.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測塑料板體的厚度。
權(quán)利要求
1.一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，其特征在于包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟a.在已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊具有一定厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面；b.將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；c.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，在該已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在非金屬材料體的被測面的背面，重復步驟b得到若干非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；d.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟e.在被測非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊與步驟a相同厚度的金屬板，金屬板緊貼在被測非金屬材料體的被測面的背面；f.用前述具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的表面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟b相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過被測非金屬材料體在金屬板所產(chǎn)生的感應(yīng)信號由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；g.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測非金屬材料體的厚度。
2.一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，其特征在于包括標定和實測兩個過程在標定過程，它包括如下步驟a.將設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；b.不斷改變非金屬材料體的已知厚度，重復步驟b得到許多非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；c.由計算機的信息處理單元將獲得的非金屬材料體的不同已知厚度所一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理成以所述數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系；在實測過程，它包括如下步驟d.用前述設(shè)有激勵繞組線圈的第一電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的表面，將設(shè)有檢測繞組線圈的第二電磁感應(yīng)探頭貼靠在被測非金屬材料體的被測面的背面，激勵繞組線圈由波形發(fā)生器所發(fā)出的一個與步驟a相同的預(yù)置信號激勵，該激勵信號透過非金屬材料體后由檢測繞組線圈獲得，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號輸出經(jīng)放大、相敏檢波后由以計算機為核心的信息處理單元處理成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；e.由計算機的信息處理單元將前步驟所述對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入以數(shù)據(jù)為變量的與非金屬材料體的厚度的函數(shù)表達關(guān)系中，進而獲得被測非金屬材料體的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非金屬材料厚度的電磁檢測方法，它是在已知厚度的非金屬材料體的被測面的背面襯墊一塊具有一定厚度的金屬板，通過將具有激勵繞組線圈和檢測繞組線圈的電磁感應(yīng)探頭貼靠在非金屬材料體的被測面的表面，由激勵繞組線圈發(fā)出激勵信號，檢測繞組線圈獲得的電磁感應(yīng)信號經(jīng)處理后得到非金屬材料體已知厚度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而建立一個非金屬材料體(包括空氣)關(guān)于厚度的模型，在實測中，借助于該模型，利用同樣的方式可以獲得被測非金屬材料體的厚度。采用該方法，可以實現(xiàn)對任何結(jié)構(gòu)的非金屬材料物件進行測厚，從而達到方便、快捷、有效地實現(xiàn)對非金屬材料物件厚度的測量目的。
文檔編號G01B7/06GK1991294SQ20051010465
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者林俊明 申請人:林俊明