一种锌铝镁镀层钢板的镀层厚度测量方法与流程

本发明涉及电仪技术领域，具体是一种锌铝镁镀层钢板的镀层厚度测量方法。

背景技术：

现有成熟的镀层厚度测量技术有ga(锌铁合金化产品)和gi(纯锌产品)的测量技术方法，已经在冶金涂镀行业得到广泛地推广和应用，其测量原理是通过检测器检测出镀层表面不同元素成分的荧光能量，根据能量大小计算为镀层厚度，通过不同检测器可以检测区别出不同元素的成分，测量模式见图1。

镀锌铝镁的钢板产品为涂镀行业的新技术产品，有明显优于gi和ga汽车板的防锈和涂镀性能，防腐性能为gi产品的10-20倍，具有切面防锈蚀功能，镀层薄，环保性和经济性良好，有良好的行业使用前景。由于镀层成分的不同，产品的物理和化学性质也不同于普通镀锌产品，因此在生产过程中对工艺及设备提出了更高的要求。镀层厚度测量对于在线实时生产的控制具有重要意义，通过连续测量带钢表面断面方向的镀层厚度，进而对产品的镀层均匀度和厚度进行控制调整，直接影响着产品成品的质量好坏，但目前国内还无专门测量锌铝镁镀层产品厚度的设备。

比如国家知识产权局公开了公开号为cn103363930b的专利文献，一种测量钢板镀锌层厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)样品制备切取钢板表面试样，并浸入六次甲基四铵盐酸溶液进行局部区域脱锌，获得锌层和铁基体的界面区域；试样清洗干净并干燥；(2)电子探针观察测试第一步：将制备好的试样放入特定的样品座固定好，确保试样表面处在同一水平面上；然后将装有试样的样品座置于样品台上并记录待测试样表面心部的位置坐标，之后将样品台推入电子探针样品室进行观察测试；所述的特定的样品座是指该样品座下部有弹簧支撑托，上部有环形挡盖，能确保试样表面处在同一水平面上；第二步：观察试样心部区域，即未脱锌区与脱锌区的界面区域，并利用能谱仪测试界面区域的化学成分，确定未脱锌区为锌层表面，脱锌区为铁基体；第三步：将未脱锌区置于视场中心，利用电子探针面分析软件内的“positions”及“trace”功能选择9个以上测试点，对每个测试点进行显微镜精确聚焦，并记录各点的坐标；第四步：将脱锌区置于视场中心，再次利用“positions”及“trace”功能选择9个以上测试点，对每个测试点进行显微镜精确聚焦，并记录各点的坐标；(3)数据处理对未脱锌区所有测试点的z坐标进行数据处理，获得未脱锌区的z坐标平均值；获得脱锌区所有测试点的z坐标平均值；z坐标实际是每个测试点在电子探针内的工作距离，脱锌区与未脱锌区的z坐标平均值之差，实际为铁基体与锌层表面的工作距离之差，即得锌层的厚度。

再如国家知识产权局公开了公开号为cn103649679a的专利文献，一种合金化热浸镀锌钢板的fezn合金相厚度的测量方法，其特征在于，其是对合金化热浸镀锌钢板的fezn合金相中所含的规定相的厚度进行测量的测量方法，其具有下述工序：对所述合金化热浸镀锌钢板照射x射线的x射线照射工序；和对在通过所述x射线照射工序得到的衍射x射线中的分别与所述fezn合金相中所含的γ·γ1相、δ1相和ζ相对应并且晶格面间隔d相当于以上的所述衍射x射线进行检测的衍射x射线检测工序。

经过检索发现，目前的合金厚度检测方法不仅需要耗费更多的劳动力、资源成本，而且难以测量锌铝镁钢板镀层的厚度。

技术实现要素：

为了克服上述之不足，本发明目的在于提供一种对锌铝镁镀层钢板的镀层厚度进行测量的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括步骤(1)x射线源向表面有镀层的钢板发射x射线；(2)测量头检测步骤(1)反馈的荧光能量；(3)将步骤(2)反馈的荧光能量大小数值转换为初级厚度和能量对应数据值以及实验室的数据初级值；(4)通过步骤(3)中数学模型中的公式(1)得到补偿因子a和补偿因子b，并将补偿因子a和补偿因子b代入公式2，公式2得出的y1为最终测量值，算法均由自动化软件中的数学模型计算和使用。

进一步地，步骤(3)中的公式1具体为y＝a×x+b，在该式中，y为标准器值或实验室测量值，为使用本方法前已知的值；x为实际测量值，为本发明步骤(2)整理荧光能量后整理出的值；a、b分别对应了步骤(4)中所述的补偿因子a、b，为重复步骤(1)至(3)后得出的值。

进一步地，步骤(4)中的公式2具体为y1＝a×x1+b；其中y1为最终测量值，x1为测量初始值，a、b分别为步骤(4)时已知的补偿因子a、b。

进一步地，所述最终测量值的准确性是通过标准器值的2次量值传递来保证的。

本发明的有益效果：通过本发明所述方法，可将现有及原有的纯锌或合金化镀层生产机组进行改造，可生产多种产品，为企业节约成本，具有良好的行业使用前景。因此，该锌铝镁镀层钢板的镀层厚度测量方法可实现测量的方便、简单、高效。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明测量锌铝镁镀镀层钢板的镀层厚度的测量方法的流程示意图；

图2为本发明软件补偿因子页面图；

图3为本发明锌铝镁镀层厚度测量断面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

参照图1、图2、图3，步骤(1)x射线源向表面有镀层的钢板发射x射线；(2)测量头检测反馈的荧光能量；(3)将步骤(2)反馈的荧光能量大小数值转换成相对应的电压值，电压信号与厚度信号；由于测量锌铝镁镀层及纯锌镀层厚度的差异来自镀层不同金属元素成分的相互影响，对测量锌铝镁镀层的测量与测量纯锌镀层厚度的测量之间存在着一定的定性关系，且镀层厚度的测量值均通过单位平方米内锌成分重量体现，因此需要对锌铝镁镀层的测量结果与实际测量结果之间进行数学分析，此时进行步骤(4)，利用所述软件通过步骤(3)中数学模型中的公式(1)得到补偿因子a和补偿因子b，并将补偿因子a和补偿因子b代入公式2，公式2得出的y1为最终测量值，该值的准确性是通过标准器值的2次量值传递来保证的。步骤(3)中的公式1具体为y＝a×x+b，在该式中，y为标准器值或实验室测量值，为使用本方法前已知的值；x为实际测量值，为本发明步骤(2)整理荧光能量后整理出的值；a、b分别对应了步骤(4)中所述的补偿因子a、b，为重复步骤(1)至(3)后得出的值。其中所述步骤(4)中的公式2具体为y1＝a×x1+b；其中y1为最终测量值，x1为测量初始值，a、b分别为步骤(4)时已知的补偿因子a、b，实例补偿因子计算如下表1。

参照图2，通过以实施例一中步骤(1)、(2)、(3)中得到的数学模型计算出补偿因子a和补偿因子b，为了满足现场生产的自动化需求，可以通过改造软件程序增加补偿功能模块，使得最终生产测量结果通过补偿因子作用自动实时显示，获得精确的测量值，软件补偿因子页面如图2。

将本发明实施例1中的方法运用在镀锌机组锌层测厚仪上，使用后设备可以测量锌铝镁镀层产品的厚度，并为锌铝镁产品的生产提供可靠的依据，组织生产锌铝镁产品两次，可得到测量实绩图，即图3：

表1补偿因子实例

通过本发明重复步骤(1)到步骤(3)，计算得出：上表面和下表面的补偿因子a分别为1.024和1.071,上表面和下表面的补偿因子b分别为-0.165和-2.823，即本发明基于实验室的测量值加上公式2(y1＝a×x1+b；其中y1为最终测量值，x1为测量初始值)的补正。