一種涂層測厚儀探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及厚度測量儀器探頭結構技術領域，尤其涉及一種涂層測厚儀探頭。
【背景技術】
[0002]涂層測厚儀可無損地測量磁性金屬基體上非磁性涂層的厚度及非磁性金屬基體上非導電覆層的厚度。涂鍍層測厚儀具有測量誤差小、可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡便等特點，是控制和保證產品質量必不可少的檢測儀器，廣泛地應用在制造業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)、商檢等檢測領域，而涂層測厚儀探頭則是其最為重要的部件，影響到測量效率及測量精度。根據(jù)測量原理，涂層測厚儀探頭一般分為磁性測厚探頭、渦流測厚探頭、超聲測厚探頭。而應用最為廣泛的則是磁性測厚探頭和渦流測厚探頭。
[0003]電磁測厚探頭是利用從測頭經過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小，來測定覆層厚度。也可以測定與之對應的磁阻的大小，來表示其覆層厚度。覆層越厚，則磁阻越大，磁通越小。利用磁感應原理的測厚儀，原則上可以有導磁基體上的非導磁覆層厚度。一般要求基材導磁率在500以上。如果覆層材料也有磁性，則要求與基材的導磁率之差足夠大(如鋼上鍍鎳)。當軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時，儀器自動輸出測試電流或測試信號。早期的產品采用指針式表頭，測量感應電動勢的大小，儀器將該信號放大后來指示覆層厚度。近年來的電路設計引入穩(wěn)頻、鎖相、溫度補償?shù)鹊匦录夹g，利用磁阻來調制測量信號。還采用專利設計的集成電路，引入微機，使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高(幾乎達一個數(shù)量級)?，F(xiàn)代的磁感應測厚儀，分辨率達磁感應測厚儀_電渦流測量原理_磁吸力測量原理及測厚儀_電渦流原理的測厚儀到0.lum，允許誤差達1%，量程達10mm。電磁測厚探頭可應用來精確測量鋼鐵表面的油漆層，瓷、搪瓷防護層，塑料、橡膠覆層，包括鎳鉻在內的各種有色金屬電鍍層，以及化工石油待業(yè)的各種防腐涂層。
[0004]電渦流測量探頭是利用高頻交流信號在測頭線圈中產生電磁場，測頭靠近導體時，就在其中形成渦流。探頭離導電基體愈近，則渦流愈大，反射阻抗也愈大。這個反饋作用量表征了測頭與導電基體之間距離的大小，也就是導電基體上非導電覆層厚度的大小。由于這類測頭專門測量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度，所以通常稱之為非磁性測頭。非磁性測頭采用高頻材料做線圈鐵芯，例如鉑鎳合金或其它新材料。與磁感應原理比較，主要區(qū)別是測頭不同，信號的頻率不同，信號的大小、標度關系不同。與磁感應測厚儀一樣，渦流測厚儀也達到了分辨率0.lum，允許誤差1%，量程10_的高水平。采用電渦流測量探頭，原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量，如航天航空器表面、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品表面的漆，塑料涂層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導電性，通過校準同樣也可測量，但要求兩者的導電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導電體，但這類任務還是采用磁性原理測量較為合適.
[0005]現(xiàn)有的涂層測厚儀都是使用兩個獨立的傳感器探頭，一個磁性方法的探頭，一個電渦流方法的探頭，測量前需要先確定基本材質，并安裝好探頭后進行測量，選擇以及裝拆不便。
[0006]如國家知識產權局于2013年06月19日授權公告的專利號為CN203011362U、名稱為“便攜式涂層測厚儀”的實用新型專利。公開了一種便攜式涂層測厚儀，其包括主機，連接線和探頭，連接線一端與主機連接，連接線另一端固定有多功能接口，多功能接口與探頭連接。探頭包括探頭本體及加載套，加載套設在探頭本體外，加載套上開設有V型口。主機上設置有顯示屏及鍵盤，主機底部設置有USB插座，主機頂部設置有電池倉蓋。測量時需要人工更換探頭，影響測量效率，并且頻繁更換探頭縮短了探頭的使用壽命。
[0007]現(xiàn)有技術中公開了一種一體設計的涂層測厚儀探頭，如國家知識產權局于2012年12月12日授權公告的專利號為CN202599329U、名稱為“涂層測厚儀”的實用新型專利。公開了一種涂層測厚儀，其探頭包括設有第一空腔的外保護套、設有第二空腔的內保護套以及復位彈簧；探頭的內保護套第二空腔中從后向前依次設有電路板、磁芯、電磁測量端、電渦流測量端以及位于第二空腔前端出口處的蓋板；電渦流測量端由第一骨架和繞制在第一骨架上的第一感應線圈組成；電磁測量端由第二骨架和繞制在第二骨架上的第二感應線圈組成；第一感應線圈與第二感應線圈分別與電路板電連接；磁芯的前端依次穿過第二骨架和第一骨架的中心通孔以及蓋板的穿孔伸出外保護套。由于第一感應線圈和第二感應線圈距離太近，在測量時易發(fā)生干涉現(xiàn)象，影響測量結果。測厚儀測量前需要判斷材質，切換測量方式時需要斷電，頻繁切換會縮短探頭使用壽命。為達到判斷材質的目的還需設置判斷芯片，增加了成本。

【發(fā)明內容】

[0008]為克服現(xiàn)有技術中存在的頻繁更換探頭以及感應線圈距離太近影響測量結果的問題，本發(fā)明提供了一種涂層測厚儀探頭。
[0009]—種涂層測厚儀探頭技術方案為:所述探頭包括活動臂和與之對稱殼體固定裝置，所述活動臂和所述殼體固定裝置活動連接，所述活動臂兩端分別固定有電磁測量端和電渦流測量端，所述電磁測量端和電渦流測量端分別設置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述活動臂中設有電路板，所述電路板設置在活動臂中間部分。
[0010]在此基礎上，所述活動臂和所述殼體固定裝置為軸連接。
[0011]在此基礎上，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別位于所述活動臂的兩端，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器與所述電路板電連接
[0012]進一步的，所述活動臂與所述殼體固定裝置之間安裝有反彈自鎖裝置，所述反彈自鎖裝置包括2個凸起和U型凹槽；所述2個凸起和U型凹槽設置在距所述活動臂中心等距的位置上；所述2個凸起以所述活動臂中心所在的軸為對稱軸相互對稱。
[0013]進一步的，所述U形凹槽包括凹槽、滑槽和回復彈簧，所述回復彈簧安裝在殼體固定裝置內，所述回復彈簧兩端分別固定在所述凹槽底部和所述滑槽底部。
[0014]進一步的，所述電磁測量端包括第一骨架、第一感應線圈和穿前端穿過第一骨架中心通孔的第一磁芯，所述第一感應線圈繞制在第一骨架上，所述第一感應線圈與所述電路板電連接。
[0015]進一步的，所述電渦流測量端包括第二骨架、第二感應線圈和前端穿過第二骨架中心通孔的第二磁芯，所述第二感應線圈繞制在所述第二骨架上，所述第二感應線圈與所述電路板電連接。所述第二磁芯前端穿過所述第二骨架的中心通孔。
[0016]在此基礎上，所述電磁測量端和所述電渦流測量端的端部周向包覆有彈性保護套。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:電磁測量端和電渦流測量端分別位于活動臂兩端，切換測量方式時旋轉活動臂即可實現(xiàn)切換，切換過程中探頭不斷電，這樣使用過程中不需更換探頭，不用頻繁斷電，減少了對電路板的損耗。
[0018]在涂層測量過程中探頭和材料之間的壓力大小對測量結果的穩(wěn)定性起到重要作用，設置壓力傳感器，可以在測量過程中根據(jù)測得壓力大小進行調節(jié)穩(wěn)定，使得測量過程更為穩(wěn)定，結果更為準確。
[0019]活動臂與殼體固定裝置間設置有反彈自鎖裝置，包括設置在活動臂上的凸起和設置在殼體固定裝置上的U型凹槽，一個測量端使用時另一測量端通過回復彈簧將凸起和U型凹槽鎖定使得活動臂固定不易脫落，測量時更加穩(wěn)定。
[0020]第一感應線圈和第二感應線圈距離較遠，不會互相干涉對測量結果產生影響。
[0021]電磁測量端和電渦流測量端外設有彈性保護套對探頭起保護作用，延長探頭的使用壽命。
【附圖說明】
[0022]圖1是活動臂的剖面示意圖；
[0023]圖2是活動臂的底面示意圖；
[0024]圖3是殼體固定裝置的剖面示意圖；
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描