專利名稱：電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬表面物理性能的檢測(cè)方法和裝置，尤其涉及電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
電工鋼主要用作各種電機(jī)和變壓器的鐵芯，是電力、電子和軍事工業(yè)中不可缺少的軟磁合金。在電工鋼制造工藝中產(chǎn)品表面要涂上絕緣膜涂層，涂層的優(yōu)劣將影響電工鋼的沖片性、焊接性、層間電阻、耐腐蝕性、外觀等重要指標(biāo)，因此涂層的附著性是產(chǎn)品的放行標(biāo)準(zhǔn)，是電工鋼的最重要指標(biāo)之一?，F(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2552-88規(guī)定了電工鋼涂層附著性的測(cè)量方法，但在評(píng)級(jí)方面無(wú)標(biāo)準(zhǔn)圖譜，而采用文字描述無(wú)脫落、稀有脫落、脫落來評(píng)價(jià)附著性的等級(jí)。還有的檢測(cè)方法是參照日本公司的試驗(yàn)方法，試樣在規(guī)定的試驗(yàn)器具上彎曲180°后，用膠帶紙剝離涂層，目測(cè)膠帶紙上涂層的剝離情況，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)涂層的附著性作出評(píng)級(jí)。上述方法都是通過目測(cè)進(jìn)行評(píng)級(jí)，評(píng)級(jí)的準(zhǔn)確性隨著不同的人、不同的環(huán)境等因素變化而變化，難以作出準(zhǔn)確的評(píng)級(jí)，評(píng)判隨意性大，無(wú)具體的數(shù)量化指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有的檢測(cè)評(píng)級(jí)方法主觀隨意性大的缺陷，提供一種電工鋼表面涂層新的檢測(cè)方法和裝置，該方法采用分光光度法原理來測(cè)定電工鋼涂層的附著性，借助光學(xué)儀器和電子電路裝置進(jìn)行評(píng)級(jí)，避免人的主觀誤差，提高評(píng)級(jí)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法，包括下列步驟
(1)在電工鋼樣品表面貼上膠帶紙，按要求對(duì)樣品彎曲并還原后，把膠帶紙剝離樣品；(2)將從樣品上剝離的膠帶紙放在樣品架上，采用分光光度測(cè)量方法，經(jīng)單色光對(duì)膠帶紙進(jìn)行照射后獲得吸光度；(3)將吸光度經(jīng)光電管轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入前置放大器，前置放大器輸出經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路后輸入中央處理器CPU，與存貯在存貯器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，得到樣品涂層附著性的結(jié)果，經(jīng)顯示器或打印機(jī)輸出。
上述的電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法中，所述分光光度測(cè)量方法包括光源經(jīng)初級(jí)濾光片后得到單色光斑，單色光斑照射在裝于樣品架上的膠帶紙，透過膠帶紙的光斑經(jīng)聚光鏡后通過窄帶濾光片形成吸光度被光電管接收，將吸光度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
實(shí)施上述電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法的裝置，包括光學(xué)裝置和電氣裝置，光學(xué)裝置包括光源、初級(jí)濾光片、被檢測(cè)的膠帶紙、聚光鏡、濾光片和接收元件，光源發(fā)出的光經(jīng)初級(jí)濾光片后照射在裝于樣品架上需檢測(cè)的膠帶紙，光線透過膠帶紙后通過聚光鏡經(jīng)窄帶濾光片進(jìn)入接收元件，接收元件為將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電管，電氣裝置包括前置放大器、地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路、中央處理器CPU、存貯器、輸入/輸出端口、顯示器和打印機(jī)、鍵盤，光電管輸出的電信號(hào)進(jìn)入前置放大器，信號(hào)放大后經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路輸入中央處理器CPU，經(jīng)CPU處理后輸出顯示器或打印機(jī)，CPU連接存貯器ROM和存貯器RAM，CPU連接輸入/輸出端口，CPU外接鍵盤，輸入/輸出端口接數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路后接前置放大器，或輸入/輸出端口直接接前置放大器。
本發(fā)明的工作原理是采用分光光度法的原理來測(cè)定電工鋼表面涂層的附著性。分光光度法是基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收的一種分析方法，它的基本原理是朗白-比爾定律，即物質(zhì)對(duì)光的吸收與厚度、濃度成正比。電工鋼涂層試樣在規(guī)定的器具中用膠帶紙剝離電工鋼表面涂層，由于采用同一規(guī)格膠帶紙、即厚度一致，則光對(duì)膠帶紙的吸收只與膠帶紙上被剝離的涂層多少(濃度)有關(guān)，因此可用分光光度法來測(cè)定涂層的附著性。采用分光光度法，可使用分光光度計(jì)或光學(xué)裝置來進(jìn)行測(cè)量，避免了人為的誤差，并將吸光度(透過率)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，把吸光度轉(zhuǎn)換成涂層附著性，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行判定，可顯示或打印輸出。


圖1為本發(fā)明電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置中光學(xué)裝置示意圖，圖2為電工鋼表面涂層的檢測(cè)原理示意圖。
圖中1光源，2初級(jí)濾光片，3樣品架，4聚光鏡，5窄帶濾光片，6光電管(接收元件)。
實(shí)施方式實(shí)施例1，參見圖1、圖2，一種電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法，包括下列步驟(1)在電工鋼樣品表面貼上膠帶紙，按要求對(duì)樣品彎曲并還原后，把膠帶紙剝離樣品；(2)將從樣品上剝離的膠帶紙放在樣品架上，采用分光光度測(cè)量方法，直接用單色光對(duì)膠帶紙進(jìn)行照射后獲得吸光度；(3)將吸光度經(jīng)光電管轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入前置放大器，前置放大器輸出經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路后輸入中央處理器CPU，與存貯在存貯器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，得到樣品涂層附著性的結(jié)果，經(jīng)顯示器或打印機(jī)輸出。
實(shí)施例2，參見圖1、圖2，電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法，包括下列步驟，步驟(1)、步驟(3)與實(shí)施例1相同，步驟(2)包括光源1經(jīng)初級(jí)濾光片2后得到單色光斑，單色光斑照射在裝于樣品架3上的膠帶紙，透過膠帶紙的光斑經(jīng)聚光鏡4后通過窄帶濾光片5形成吸光度被光電管6接收，將吸光度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
實(shí)施例1中的電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置，包括光學(xué)裝置和電氣裝置。光學(xué)裝置為現(xiàn)有的分光光度計(jì)，這樣成本低，但由于現(xiàn)有的分光光度計(jì)產(chǎn)生的單色光是一條很窄的光帶，而膠帶紙上的涂層分布不均勻，因此在測(cè)定時(shí)必須要把單色光對(duì)準(zhǔn)同一位置，給操作帶來不便。
實(shí)施例2的電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置，包括光學(xué)裝置和電氣裝置。光學(xué)裝置對(duì)現(xiàn)有的分光光度計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，包括采用濾光片取得單色光，將單色光帶改成較大面積單色光斑，光學(xué)裝置包括光源1、初級(jí)濾光片2、裝在樣品架3上被檢測(cè)的膠帶紙、聚光鏡4、濾光片5和接收元件6，光源1發(fā)出的光經(jīng)初級(jí)濾光片2后照射在裝于樣品架3上需檢測(cè)的膠帶紙，光線透過膠帶紙后通過聚光鏡4經(jīng)窄帶濾光片5進(jìn)入接收元件6，接收元件為將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電管6。
實(shí)施例1和實(shí)施例2的電氣裝置包括前置放大器、地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路、中央處理器CPU、存貯器、輸入/輸出端口、顯示器和打印機(jī)、鍵盤，光電管輸出的電信號(hào)進(jìn)入前置放大器，信號(hào)放大后經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路輸入中央處理器CPU，經(jīng)CPU處理后輸出顯示器或打印機(jī)，CPU連接存貯器ROM和存貯器RAM，CPU連接輸入/輸出端口，CPU外接鍵盤，輸入/輸出端口接數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路后接前置放大器，或輸入/輸出端口直接接前置放大器。
基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的制作步驟(1)把膠帶紙貼在樣品架上，經(jīng)電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置的光學(xué)裝置讀取吸光度，并將吸光度光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入電氣裝置，經(jīng)中央處理器CPU運(yùn)算后存入存貯器，當(dāng)剝離面積為零時(shí)吸光度為空白值，存貯器為零；(2)把膠帶紙貼在樣品上，放置在彎曲裝置上，按要求對(duì)樣品進(jìn)行反覆彎曲直至涂層全部脫落；還原后、把膠帶紙從樣品上撕下，貼在樣品架上，經(jīng)電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置的光學(xué)裝置讀取吸光度，并將吸光度光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入電氣裝置，經(jīng)中央處理器CPU運(yùn)算后存入存貯器，當(dāng)剝離面積為100％時(shí)，吸光度為確定值，將該值存入存貯器中。
(3)把空白值的吸光度與剝離面積為100％的吸光度建立吸光度與剝離面積的一元回歸曲線，作為工作曲線，并存貯在計(jì)算機(jī)中。
(4)取任一樣品、分成二塊，按樣品測(cè)定步驟進(jìn)行測(cè)定，二次測(cè)定值差值在規(guī)定誤差內(nèi)，如誤差為0.01A，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存貯的工作曲線上查到對(duì)應(yīng)剝離面積，經(jīng)運(yùn)算后得到涂層附著性等級(jí)，并存入計(jì)算機(jī)內(nèi)。
樣品測(cè)定(1)把膠帶紙貼在樣品上，放置在彎曲裝置上，按要求對(duì)樣品進(jìn)行反覆彎曲；還原后、把膠帶紙從樣品上撕下，貼在樣品架上。
(2)樣品架上的膠帶紙經(jīng)電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置的光學(xué)裝置讀取吸光度，并將吸光度光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入電氣裝置，經(jīng)中央處理器CPU運(yùn)算后得到涂層的剝離面積，并可作出涂層附著性等級(jí)的結(jié)果。
經(jīng)試驗(yàn)表明，采用本發(fā)明電工鋼表面涂層的檢測(cè)裝置對(duì)涂層附著性的測(cè)定，提高了準(zhǔn)確度、精度；如對(duì)薄涂層的樣品進(jìn)行測(cè)定，剝離面積每變化10％，吸光度變化0.04A；對(duì)厚涂層的樣品進(jìn)行測(cè)定，則剝離面積每變化10％，吸光度變化0.10A；而使用現(xiàn)有方法時(shí)，則采用同一種標(biāo)準(zhǔn)圖譜，只能對(duì)樣品用目測(cè)來判斷一個(gè)估計(jì)值，無(wú)法算出具體數(shù)值，顯然存在著較大的誤差。
權(quán)利要求
1.一種電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法，包括下列步驟(1)在電工鋼樣品表面貼上膠帶紙，按要求對(duì)樣品彎曲并還原后，把膠帶紙剝離樣品；其特征是(2)將從樣品上剝離的膠帶紙放在樣品架上，采用分光光度測(cè)量方法，經(jīng)單色光對(duì)膠帶紙進(jìn)行照射后獲得吸光度；(3)將吸光度經(jīng)光電管轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入前置放大器，前置放大器輸出經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路后輸入中央處理器CPU，與存貯在存貯器中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，得到樣品涂層附著性的結(jié)果，經(jīng)顯示器或打印機(jī)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法，其特征是分光光度測(cè)量方法包括光源經(jīng)初級(jí)濾光片后得到單色光斑，單色光斑照射在裝于樣品架上的膠帶紙，透過膠帶紙的光斑經(jīng)聚光鏡后通過窄帶濾光片形成吸光度被光電管接收，將吸光度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
3.實(shí)施權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法的裝置，其特征是該裝置包括光學(xué)裝置和電氣裝置，光學(xué)裝置包括光源、初級(jí)濾光片、被檢測(cè)的膠帶紙、聚光鏡、濾光片和接收元件，光源發(fā)出的光經(jīng)初級(jí)濾光片后照射在裝于樣品架上需檢測(cè)的膠帶紙，光線透過膠帶紙后通過聚光鏡經(jīng)窄帶濾光片進(jìn)入接收元件，接收元件為將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電管，電氣裝置包括前置放大器、地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路、中央處理器CPU、存貯器、輸入/輸出端口、顯示器和打印機(jī)、鍵盤，光電管輸出的電信號(hào)進(jìn)入前置放大器，信號(hào)放大后經(jīng)地址/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路輸入中央處理器CPU，經(jīng)CPU處理后輸出顯示器或打印機(jī)，CPU連接存貯器ROM和存貯器RAM，CPU連接輸入/輸出端口，CPU外接鍵盤，輸入/輸出端口接數(shù)據(jù)/地址轉(zhuǎn)換電路后接前置放大器，或輸入/輸出端口直接接前置放大器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬表面物理性能的檢測(cè)方法和裝置，尤其涉及電工鋼表面涂層的檢測(cè)方法和裝置。本發(fā)明采用分光光度法的原理來測(cè)定電工鋼表面涂層的附著性。采用分光光度計(jì)或光學(xué)裝置進(jìn)行檢測(cè)，避免了人為的誤差，并將吸光度(透過率)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，把吸光度轉(zhuǎn)換成涂層附著性，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行判定，可顯示或打印輸出。
文檔編號(hào)G01N21/25GK1485606SQ0213726
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月29日
發(fā)明者褚富山, 王君詳 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司