【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属几何尺寸测量领域，特别是主要用于带表面覆盖层的金属厚度测量的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法。
技术介绍
1、金属厚度测量是一项关键的工业检测技术，广泛应用于金属材料的生产、加工和质量控制领域。这项技术的发展背景与工业生产对材料性能和安全性的高要求密切相关。随着材料科学和制造技术的进步，对金属材料厚度测量的精度和效率提出了更高要求。金属厚度测量技术的发展经历了从传统的机械测量法到现代的非接触式测量技术的转变，这些技术的应用不仅提高了测量的准确性和重复性，还拓展了测量的应用范围，使得金属厚度测量能够适应多样化的工业环境和材料特性。因此，实现并发展金属厚度测量显得尤为关键。
2、金属厚度的测量方法多种多样，包括但不限于金相法、库仑法、x射线荧光法、超声波测厚法等。这些方法各有特点，适用于不同场合和不同厚度的金属材料。金相法是一种利用金相显微镜测量金属样品横截面局部厚度的方法，优点在于其高度的准确性和可靠性，其缺点是一种破坏性测量方式，因为它需要对样品进行切片和打磨；库仑法适合测量单层和多层金属覆盖层厚度，其优点是准确性和可靠性高，缺点是操作过程相对繁复，消耗品如药水价格较高；x射线荧光法是一种非破坏性的测量方法，其优点是可以快速、无损测量，缺点是成本较高，具有辐射风险；超声波测厚法是一种基于超声波脉冲反射原理进行的厚度测量方法，其优点是可以对生产设备中的各种材料进行精确测量，缺点是容易受到周围环境影响。需要说明的是，当金属表面存在涂层或者表面覆盖层时，以上检测方法都不再适用，除非是在
3、总的来说，金属厚度测量技术的发展趋势是向着更高精度、更高效率、更智能化的方向发展。随着新技术的不断涌现，金属厚度测量技术将为工业生产提供更加强大的支持，推动工业生产向更高水平迈进。
技术实现思路
1、本公开针对上述问题，提出基于脉冲激励暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法。
2、为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提出如下技术方案：
3、一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，该方法中通过脉冲电流激励，线圈磁通出现正脉冲和负脉冲响应，随金属厚度增加，正脉冲响应上升速度和负脉冲响应下降速度会逐渐降低并逐渐稳定，以实现对金属厚度的测量。
4、在一些实施方式中，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法，脉冲电流激励稳态响应是金属厚度测量表征方法，脉冲电流激励磁通响应的稳态值是被测对象金属厚度的直观反映，不同金属厚度在正脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而减小，在负脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而增大。
5、在一些实施方式中，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
6、步骤1-1.平稳区域稳态值的确定，
7、磁通响应曲线平稳区域的稳态值作为特征量表征以有效测量金属厚度，因此，在脉冲电流激励作用下，在下一个脉冲来临之前，将磁通量平稳不变的数值记录为稳态值；
8、步骤1-2.稳态值-金属厚度关系表达式，
9、使用幂函数将不同金属厚度和对应的平稳区域稳态值进行拟合，最终得到关系表达式为 f( x)=a x+b，式中 f( x)代表平稳区域稳定磁通量值， x代表金属厚度；
10、步骤1-3.表达式分析，
11、将正脉冲平稳区稳态值、负脉冲平稳区稳定值分别与拟合关系曲线进行量化对比分析；
12、步骤1-4.精度评估，
13、将已知厚度的金属铝在脉冲信号激励作用下响应信号正脉冲和负脉冲平稳区域的稳态值分别代入到拟合表达式中，得到其响应数值，进而与实际金属厚度对比，得出误差。
14、在一些实施方式中，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
15、步骤1-1.平稳区域稳态值的确定，
16、在相同激励参数和外部条件下，计算得出不同金属厚度对应正脉冲与负脉冲平稳区域的稳态值；
17、步骤1-2.稳态值-金属厚度关系表达式，
18、使用幂函数将不同金属厚度和对应的平稳区域稳态值进行拟合，最终得到关系表达式为 f( x)=a x+b，式中 f( x)代表平稳区域稳定磁通量值， x代表金属厚度，对于正脉冲响应曲线，a=-1.107×10-5、b=0.003058，对于负脉冲响应曲线，a=1.107×10-5、b=-0.003058；
19、步骤1-3.表达式分析，
20、正脉冲平稳区稳态值随厚度增加而逐渐下降，负脉冲平稳区稳定值随厚度增加逐渐上升；
21、步骤1-4.精度评估，
22、将厚度为0.08mm和0.44mm金属铝在脉冲信号激励作用下响应信号正脉冲和负脉冲平稳区域的稳态值分别代入到拟合表达式中，得到其数值分别为0.076mm和0.4414mm，进而与实际金属厚度对比，得出误差为3.75%和0.32%。
23、在一些实施方式中，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于脉冲响应暂态过程的过渡特征点斜率表征金属厚度方法，脉冲电流激励暂态响应是金属厚度测量表征方法的特有属性，其特征在于：脉冲电流激励磁通响应的暂态过程蕴含金属厚度的特征信息，基于暂态过程正脉冲和负脉冲提取的过渡特征点，随着金属厚度的增加，过渡特征点的斜率随之降低，采取磁通响应暂态过程的过渡特征点斜率表征以有效测量不同金属厚度。
24、在一些实施方式中，基于脉冲响应暂态过程的过渡特征点斜率表征金属厚度方法包括以下步骤：
25、步骤2-1.过渡特征点确定，
26、脉冲激励响应暂态过程随着金属厚度的变化而变化，采用过渡特征点斜率作为金属厚度测量的特征量表征以确保测量结果更加精确；
27、步骤2-2.关系表达式拟合，
28、使用指数函数将金属不同厚度和对应的过渡特征点斜率进行拟合，拟合后的关系表达式为 f( x)=aebx+cedx，式中 f( x)为过渡特征点斜率值， x代表金属厚度；
29、步骤2-3.关系表达式分析，
30、将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，该方法中通过脉冲电流激励，线圈磁通出现正脉冲和负脉冲响应，随金属厚度增加，正脉冲响应上升速度和负脉冲响应下降速度会逐渐降低并逐渐稳定，以实现对金属厚度的测量。
2.根据权利要求1所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法，脉冲电流激励稳态响应是金属厚度测量表征方法，脉冲电流激励磁通响应的稳态值是被测对象金属厚度的直观反映，不同金属厚度在正脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而减小，在负脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而增大。
3.根据权利要求2所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种暂稳双态响应的带表
6.根据权利要求5所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲响应暂态过程的过渡特征点斜率表征金属厚度方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲响应暂态过程的过渡特征点斜率表征金属厚度方法包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于双探头脉冲响应平稳区域稳定值的金属厚度测量方法，双探头脉冲响应的稳定值同样具有测量金属不同厚度的能力，激励探头处于金属一侧，另一侧探头作为响应信号的接收端，磁通响应信号正脉冲的稳定值随着金属厚度的增大而明显减小，负脉冲的稳定值随着金属厚度的增大而明显减小。
9.根据权利要求8所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于双探头脉冲响应平稳区域稳定值的金属厚度测量方法，其特征在于包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于双探头脉冲响应平稳区域稳定值的金属厚度测量方法，其特征在于包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，该方法中通过脉冲电流激励，线圈磁通出现正脉冲和负脉冲响应，随金属厚度增加，正脉冲响应上升速度和负脉冲响应下降速度会逐渐降低并逐渐稳定，以实现对金属厚度的测量。
2.根据权利要求1所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法，脉冲电流激励稳态响应是金属厚度测量表征方法，脉冲电流激励磁通响应的稳态值是被测对象金属厚度的直观反映，不同金属厚度在正脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而减小，在负脉冲平稳区域的稳态值随着金属厚度的增大而增大。
3.根据权利要求2所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，基于脉冲激励响应稳态值的金属厚度测量方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法，其特征在于，暂稳双态响应的带表面覆盖层的金属厚度测量方法为基于脉冲响应暂态过程的过渡特征点斜率表征金属厚度方法，脉冲电流激励暂态响应是金属厚度测量表征方法的特有属性，脉冲电流激励磁通响应的暂态过程蕴含金属厚度的特征信息，基...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋峰，刘宏月，卞政，宋志强，杨凡，
申请(专利权)人：无锡学院，
类型：发明
国别省市：
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