涂镀层厚度动态测量方法和装置

摘要

本发明涉及用磁敏感原理测量各种涂、镀层厚度，主要由磁性传感件、激磁电源和测量放大器组成，可以在涂镀过程中测量出单层、多层、磁性、非磁性涂镀层厚度。本发明利用磁性材料的表面应力效应，即磁导率随着涂镀层增厚、表面收缩应力增加而出现有规律的下降。该过程是一个弹性可逆过程，随着涂镀层厚度减薄、应力减小、磁导率将恢复原值。本发明同时可测量出涂镀过程中基体所受的应力及其变化速度，监测涂镀层腐蚀过程。

主权项

1.一种在电镀、化学镀过程中动态测量镀层厚度的方法，其特征是：利用磁性材料的磁导率随着镀层厚度增厚，表面应力增加而出现有规律的下降，反应到磁性传感件[6]的输出电压也随之有规律下降这一特性，即利用μ-σ，μ-δ两条曲线，标定所采用磁性传感件[6]磁导率μ与镀层应力σ、镀层厚度δ之间的定量关系，通过磁性传感件[6]磁导率的变化及其输出电压的变化，动态测量处于同一电镀过程中镀件的磁性与非磁性镀层厚度；测量步骤如下：(1)确定磁性传感件[6]的材料，测出B-H磁化曲线；(2)选择B-H曲线上斜率大的部位为优先选择磁化点区域，确定工作点，由I1N1＝H0L可求得I1N1；(3)调整交流激磁电源[9]的频率f和电流值I1，使得N1＝1或为其它整数，次级感应电压e2＝(4K2fN2S×10-8)(N1I1/L)μ＝K3μ(4)把e2放大显示出来，送到控制电路，与原标定厚度、应力等参数的标准值进行对照，当达到要求的厚度与应力时切断电源，终止电镀过程；(5)利用μ-σ，μ-δ两条曲线的弹性可逆过程，经过电解(或腐蚀)随着镀层减薄，表面应力降低，磁导率有规律地增加，反映到磁性传感件[6]的输出电压有规律地增加，直至接近或完全恢复到无镀层时的初始值。