技术摘要：
本发明公开了一种金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测方法及装置，其中，方法包括以下步骤：根据不同涂层厚度、电导率与基底电导率的特性生成归一化视电导率的标准曲线；根据被测特定带涂层导体的等值电导率和不同激励源频率下的电磁波透入深度之间的关系获取等值  全部
背景技术：
目前涂层厚度和电导率的检测方法主要有：磁性测厚法，适用导磁材料上的非导 磁层厚度测量；涡流测厚法，适用导电金属上的非导电层厚度测量；超声波测厚法，适用多 层涂镀层厚度的测量，但一般价格昂贵、测量精度不高；电解测厚法，需要破坏涂镀层，测量 过程繁琐，一般精度也不高；放射测厚法，仪器价格昂贵，实现条件苛刻，仅用于特殊场合。 当涂层下方的基底是金属导体时，涡流无损检测方法在涂层厚度和电导率检测中有着广泛 应用。 现有涡流检测技术是将通有交流电的检测线圈放置在待测导体平板上方，根据线 圈电压和阻抗的变化来获取待测导体厚度和电导率等参数。应用涡流检测法对涂层厚度为 几十微米量级的平板进行检测时，已有方案需要已知涂层厚度通过反演算法得到涂层电导 率，或是已知涂层电导率通过反演算法得到涂层厚度。也有方案采用基于大量试块获得的 标准表格，通过查表法来获取涂层的厚度和电导率。 然而，这些方法在实际应用都有一定的局限性，例如在实际应用中，涂层厚度和电 导率均处于未知状态，很难通过已知一个参数去求另一参数；反演算法中所需要的线圈阻 抗理论公式计算复杂；查表法需要首先建立标准表格，且准确度依赖于表格的数据量。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。 为此，本发明的一个目的在于提出一种金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检 测方法，该方法无需先验实验数据，即可高精度、快速无损的同时检测微米数量级金属涂层 厚度、电导率以及基底电导率，简单易实现。 本发明的另一个目的在于提出一种金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测 装置。 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种金属导体表面金属涂层的厚度 及电导率检测方法，包括以下步骤：根据不同涂层厚度、电导率与基底电导率的特性生成归 一化视电导率的标准曲线；根据被测特定带涂层导体的等值电导率和不同激励源频率下的 电磁波透入深度之间的关系获取等值导电率的实验曲线；确定待测平板的参数，并根据所 述标准曲线和所述实验曲线计算金属涂层的电导率和厚度基底金属导体的电导率。 本发明实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测方法，在涡流检测法 原理的基础上，通过对比基于理论分析得到的“归一化视电导率”标准曲线，以及由线圈阻 抗测量值得到的“等值电导率”曲线，从而无需先验实验数据，即可高精度、快速无损的同时 检测微米数量级金属涂层厚度、电导率以及基底电导率，简单易实现。 4 CN 111595232 A 说　明　书 2/10 页 另外，根据本发明上述实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测方法 还可以具有以下附加的技术特征： 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述归一化视电导率的计算公式为： 其中，u为涂层电导率与基底电导率的比值，x为导体平板厚度与激励源参数，σ为 带涂层导体平板的等值电导率。 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述等值导电率的计算公式为： 其中， 为所述待测平板T的等值电导率，σM为第一参考平板M的电导率，σN为第二 参考平板N的电导率，p的计算公式为： 其中，ZM(f)、ZN(f)、ZT(f)为在激励频率f下、线圈分别放置在所述第一参考平板M、 所述第二参考平板N和所述待测平板T上的阻抗值，以阻抗的实部为横坐标、阻抗的虚部为 纵坐标建立坐标系，ZM(f)、ZN(f)、ZT(f)在所述坐标系中对应的三个点分别为M、N和T，连接 点M和点N，由点T向直线MN作垂线，记垂足为点A，根据点A的横坐标和纵坐标构造阻抗值ZA (f)。 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述金属涂层的电导率和厚度基底金属导 体的电导率的计算公式为： 其中，σ1为电导率，d为厚度，σ2为基底金属导体的电导率，Δy为实验曲线沿纵轴平 移的距离，Δx为沿横轴平移的距离，u为涂层电导率与基底电导率的比值，μ0为真空磁导 率。 为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种金属导体表面金属涂层的厚 度及电导率检测装置，包括：生成模块，用于根据不同涂层厚度、电导率与基底电导率的特 性生成归一化视电导率的标准曲线；获取模块，用于根据被测特定带涂层导体的等值电导 率和不同激励源频率下的电磁波透入深度之间的关系获取等值导电率的实验曲线；确定模 块，用于确定待测平板的参数，并根据所述标准曲线和所述实验曲线计算金属涂层的电导 率和厚度基底金属导体的电导率。 本发明实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测装置，在涡流检测法 原理的基础上，通过对比基于理论分析得到的“归一化视电导率”标准曲线，以及由线圈阻 5 CN 111595232 A 说　明　书 3/10 页 抗测量值得到的“等值电导率”曲线，从而无需先验实验数据，即可高精度、快速无损的同时 检测微米数量级金属涂层厚度、电导率以及基底电导率，简单易实现。 另外，根据本发明上述实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测装置 还可以具有以下附加的技术特征： 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述归一化视电导率的计算公式为： 其中，u为涂层电导率与基底电导率的比值，x为导体平板厚度与激励源参数，σ为 带涂层导体平板的等值电导率。 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述等值导电率的计算公式为： 其中， 为所述待测平板T的等值电导率，σM为第一参考平板M的电导率，σN为第二 参考平板N的电导率，p的计算公式为： 其中，ZM(f)、ZN(f)、ZT(f)为在激励频率f下、线圈分别放置在所述第一参考平板M、 所述第二参考平板N和所述待测平板T上的阻抗值，以阻抗的实部为横坐标、阻抗的虚部为 纵坐标建立坐标系，ZM(f)、ZN(f)、ZT(f)在所述坐标系中对应的三个点分别为M、N和T，连接 点M和点N，由点T向直线MN作垂线，记垂足为点A，根据点A的横坐标和纵坐标构造阻抗值ZA (f)。 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述金属涂层的电导率和厚度基底金属导 体的电导率的计算公式为： 其中，σ1为电导率，d为厚度，σ2为基底金属导体的电导率，Δy为实验曲线沿纵轴平 移的距离，Δx为沿横轴平移的距离，u为涂层电导率与基底电导率的比值，μ0为真空磁导 率。 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 6 CN 111595232 A 说　明　书 4/10 页 图1为根据本发明实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测方法的流 程图； 图2为根据本发明一个实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测方法 的流程图； 图3为根据本发明实施例的基于涡流检测方法的物理模型； 图4为根据本发明实施例的线圈阻抗复平面； 图5为根据本发明实施例的金属导体表面金属涂层的厚度及电导率检测装置的结 构示意图。