帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法
2023-06-11 16:56:36 1
帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法
【專利摘要】本發明公開一種帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，包括：選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無鉻塗層液反應的水溶性化合物添入無鉻塗層液中製成塗膜層基準樣本；用射線激發兩種水溶性化合物以獲得特徵光譜，具有強特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為實際膜厚度，具有弱特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為測量膜厚度，它們之差作為厚度校正值；擬合數據得出校正函數表達式；將具有弱特徵光譜的水溶性化合物添加到無鉻塗層液中製成塗膜層，利用在線檢測裝置發射的射線來激發該水溶性化合物以便獲得測量膜厚度；以及將獲得的測量膜厚度代入校正函數表達式得到厚度校正值，則實際膜厚度為測量膜厚度與厚度校正值之和。
【專利說明】帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測量帶鋼表面的薄膜厚度的方法，特別涉及一種帶鋼表面上無鉻塗層膜的厚度測定方法。
【背景技術】
[0002]在環境保護日益關注和無鉻綠色產品的呼聲越來越強的情況下，在世界上的主要鋼廠都積極開發無鉻塗層來替代鉻酸鹽塗層。
[0003]把無鉻塗層運用在帶鋼表面是相當困難的，因為良好的方法和標準去製備無鉻塗層液和檢測無鉻塗層膜厚度；尤其是大尺寸的電動機，大量的分層帶鋼板被堆積在一起，一個複合或疊層組合鋼材的塗膜層厚度不均勻將導致整個堆棧的層合板的厚度不均勻。因此，如何精確的檢測塗膜的厚度和如何優化應用塗膜層都是在生產帶鋼無鉻塗層膜過程中的嚴峻挑戰。
[0004]在塗膜層厚度的在線檢測情況下，以前經常使用檢查特徵元素的射線檢查方法。或者使用X射線螢光匯入執行在線或離線檢測。然而，在這些檢測方法中，包含一些特徵元素的一種塗層液是必需的，例如鉻當它被受激時，很容易發出一種X射線螢光，這個元素的內容必須是不變的。因此，只有極少數的塗膜層的厚度可以通過這些方法被檢測出來，每一組的檢測裝置表只能檢測到一種特徵元素，所以只能是一種類型塗膜層的厚度。為了生產不同塗膜層的各種樣式，必須配備多組厚度檢測裝置器，然而對於大規模生產這是不方便的。即使一個類型的塗膜層保持不變，不同批次的塗膜層成份的相對差異在檢測結果中仍舊有一個不可忽略的影響。無鉻塗層膜中不存在特徵元素鉻，所以這些方法在線檢測中是無用的。
[0005]如今，無鉻塗膜層的厚度常常通過離線膜厚度檢測裝置器被檢測。這種探測儀主要應用電渦流原理進行檢測。這需要樣本從一個鋼帶的頭端到尾端，在工作邊、中央側和從動側多個點測量厚度，然後所有測量需要做一個平均作為這個帶鋼整個塗膜層的厚度。這些方法的優點在於，它可方便地進行多點測量，然而，在這些方法中，它需要一個典型的示例。此外，因為在脫線檢測系統本身和膜厚參考數據都具有相當大的誤差，這不可能實現在線監測，這些方法不宜用在鋼帶製造業中，通過連續回火爐，很容易帶來一個不均勻的薄膜帶。
[0006]因此，提供一種帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法成為業內急需解決的問題。
【發明內容】
[0007]針對現有技術的不足，本發明的目的在於:提供一種帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，其能夠通過在線檢測及時探測膜厚度並優化塗層工藝。
[0008]根據本發明的方法，將弱特徵元素添加到無鉻塗層液體，獲得校正函數，進一步獲得塗膜的厚度，其中，弱特徵元素對塗膜的粘合性、防腐和環保性能沒有影響。[0009]根據本發明的方案，提供一種帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，包括:(1)、選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無鉻塗層液反應的水溶性化合物；(2)、將所選的兩種水溶性化合物添加到無鉻塗層液中並攪拌均勻製成塗膜層基準樣本；(3)、利用離線膜厚檢測裝置發射的射線分別激發塗膜層基準樣本中所添加的兩種水溶性化合物以便獲得特徵光譜，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較強特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為實際膜厚度，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較弱特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為測量膜厚度，將實際膜厚度和測量膜厚度之差作為厚度校正值，通過多次這樣操作，獲得對應於多個測量膜厚度的多個厚度校正值；(4)、通過擬合步驟
(3)獲得的測量膜厚度和厚度校正值得出測量膜厚度與厚度校正值之間的校正函數表達式；(5)、在生產過程中，將具有較弱特徵光譜的水溶性化合物添加到無鉻塗層液中製成帶鋼表面無鉻塗膜層，利用在線塗膜層厚度檢測裝置發射的射線來激髮帶鋼表面無鉻塗膜層中所添加的具有較弱特徵光譜的水溶性化合物以便獲得測量膜厚度；以及(6)、將步驟(5)獲得的測量膜厚度代入校正函數表達式得到厚度校正值，則實際膜厚度為測量膜厚度與厚度校正值之和。
[0010]可選地，校正函數表達式可以為:ΛΑ = 0.0600+0.0325h，式中ΛΑ為厚度校正值，
h為測量膜厚度值。
[0011]優選地，具有較強特徵光譜的水溶性化合物可以選用醋酸鈣，具有較弱特徵光譜的水溶性化合物可以選用β-甘油磷酸鈉。
[0012]可替代地，本發明的實現帶鋼表面上的無鉻塗層薄膜厚度的在線檢測方法可以包括如下步驟:
[0013]步驟1、選擇兩·種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素並且不會與無鉻塗層液反應的水溶性化合物；
[0014]步驟2、把在步驟1中選擇好的兩種水溶性化合物添加到無鉻塗層液中，攪拌使之均勻，此後，製作一種塗膜層的基準樣本。
[0015]步驟3、利用離線膜厚檢測裝置發射的射線來分別激發這兩種水溶性化合物，獲得特徵光譜，然後得到參考膜樣品的厚度。利用具有加強特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度被作為實際膜厚度，然而，利用具有弱化特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度被作為測量膜厚度，實際膜厚度和測量膜厚度之間的差作為厚度校正值。通過多次這樣操作，獲得對應於多個測量膜厚度的多個厚度校正值，以及通過擬合那些離散數據可以獲得一個在測量膜厚度和其厚度校正值之間的校正函數表達式。
[0016]步驟4、把一種具有弱化特徵光譜的水溶性化合物添加到無鉻塗層液中，利用在線塗膜層厚度檢測裝置發射的射線來激發水溶性化合物，可得到測量膜厚度。然後使用校正函數表達式得到厚度校正值，最後，實際塗膜層厚度可以從測量膜厚度和厚度校正值獲得。
[0017]不與無鉻塗層液體反應的水溶性化合物是β -甘油磷酸鈉、醋酸鈣、titaniumocene絡合物、氯化鋇或乙酸銀。
[0018]射線可以是X射線或、射線。
[0019]通過用弱特徵元素添加到無鉻塗層液中得到一個校正函數，帶鋼表面無鉻塗膜厚度檢測方法能夠通過在線檢測及時探測膜厚度，能有效監測膜厚度，不斷優化塗層工藝，同時，該方法用於高精度的不同類型的無鉻塗層液體，並且沒有對塗層膜的粘性、耐腐蝕、環保性能表現出不良影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0021]圖1是根據本發明的帶鋼表面無鉻塗膜厚度檢測方法的實施方式1的關於測量厚度與校正厚度之間的函數的曲線圖。
【具體實施方式】
[0022]現在用特定實施例詳細描述本發明，這些實施例只用於說明本發明，但並不限制本發明的範圍。還應該理解為，在不離開本發明的範圍和主旨的情況下，本領域技術人員可以進行各種變更或修改。任何形式的相同和類似的解決方案都涵蓋在本發明權利要求的範圍內。
[0023]實施例1
[0024]帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，包括以下步驟:
[0025]步驟1、選擇兩種含有元素磷、鈣、鈦、鋇或銫並且不能與無鉻薄膜液體反應的水溶性化合物，在本實施方式中，水溶性化合物是β -甘油磷酸鈉、醋酸Utitaniumocene絡合物、氯化鋇或乙酸鍶。
[0026]步驟2、把選好 的兩種化學物質添加到無鉻塗膜液體中並且均勻攪拌，這樣就製作好塗膜的基準樣本。
[0027]步驟3、由離線膜厚度儀射出X射線或Y射線，去激發兩種化學物質以便獲得特徵光譜。利用具有加強特徵光譜的添加劑確定的塗膜層厚度被作為實際膜厚度H，而利用具有弱化特徵光譜的添加劑確定的塗膜層厚度被作為測量膜厚度h，實際膜厚度Η和測量膜厚度h之間的差作為厚度校正值ΛΑ。通過這樣試驗多次，能獲得對應於測量膜厚度的許多厚度校正值；通過擬合這些離散數據可以獲得實際膜厚度Η和厚度校正值△ Α之間函數表達式。
[0028]步驟4、把具有弱化特徵光譜的添加劑添加到無鉻塗層液體中，利用在線塗層膜厚度儀發射的射線來激發該添加劑，可以獲得膜厚度，然後用校正函數表達式來獲得厚度校正值，最後，實際膜層厚度值可以從測量膜厚度和膜厚度校正值獲得。
[0029]在該實施例中，為了製作基準膜樣本，包含鈣、磷元素的化學物質一即醋酸鈣((CH3C00)2Ca.H20)和β -甘油磷酸鈉(C3H7Na206P.5H20) —以重量百分比0.1~1%加入到無鉻塗層液體中；使用離線膜厚儀檢測這兩種元素的特徵頻譜，由此獲得測量膜厚度和膜厚度校正值，這些值顯示在表1中。
[0030]表1
[0031]
【權利要求】
1.一種帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，包括: (1)、選擇兩種包含磷、鈣、鈦、鋇或銫元素且不與無鉻塗層液反應的水溶性化合物； (2)、將所選的兩種水溶性化合物添加到無鉻塗層液中並攪拌均勻製成塗膜層基準樣本； (3)、利用離線膜厚檢測裝置發射的射線分別激發所述塗膜層基準樣本中所添加的兩種水溶性化合物以便獲得特徵光譜，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較強特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為實際膜厚度，由所添加的兩種水溶性化合物中具有較弱特徵光譜的水溶性化合物確定的塗膜層厚度作為測量膜厚度，將實際膜厚度和測量膜厚度之差作為厚度校正值，通過多次這樣操作，獲得對應於多個測量膜厚度的多個厚度校正值； (4)、通過擬合步驟(3)獲得的測量膜厚度和厚度校正值得出測量膜厚度與厚度校正值之間的校正函數表達式； (5)、在生產過程中，將所述具有較弱特徵光譜的水溶性化合物添加到無鉻塗層液中製成帶鋼表面無鉻塗膜層，利用在線塗膜層厚度檢測裝置發射的射線來激髮帶鋼表面無鉻塗膜層中所添加的具有較弱特徵光譜的水溶性化合物以便獲得測量膜厚度；以及 (6)、將步驟(5)獲得的測量膜厚度代入所述校正函數表達式得到厚度校正值，則實際膜厚度為測量膜厚度與厚度校正值之和。
2.如權利要求1所述的帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，其特徵在於，所述校正函數表達式為:ΛΑ = 0.0600+0.0325h，式中Λ A為厚度校正值，h為測量膜厚度值。
3.如權利要求1或2所述的帶鋼表面無鉻塗膜厚度的在線檢測方法，其特徵在於，所述具有較強特徵光譜的水溶性化合物選用醋酸鈣，所述具有較弱特徵光譜的水溶性化合物選用甘油磷酸鈉。
【文檔編號】G01B15/02GK103630094SQ201310020381
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年1月21日 優先權日:2013年1月21日
【發明者】吳珍, 翟傳明, 寇應霞 申請人:中電投工程研究檢測評定中心