一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法技術

一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法，提供一種激光測距儀裝置，該激光測距儀裝置包括一測試平臺、一位于測試平臺上的CCD激光位移傳感器、一安裝于CCD激光位移傳感器頭部的變焦鏡頭、一用于放置樣板的樣板托臺、一微型計算機、與微型計算機連接的顯示器及設置于微型計算機內的防污涂層磨蝕厚度信息處理程序；樣板托臺固定在測試平臺上，置于變焦鏡頭下方；CCD激光位移傳感器的數據線連接至微型計算機的數據接口處。本發明專利技術旨在提供一種簡單、精確且易于操作的防污涂層磨蝕厚度測試技術，可為防污涂層在不同速度下自拋光（磨蝕）規律研究以及防污涂層防污期效的評價提供精確的數據支撐。

【技術實現步驟摘要】
一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法
本專利技術涉及一種測量方法，尤其是一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法。
技術介紹
目前國內外艦船使用的長效防污涂料絕大多數為磨蝕型或自拋光型長效防污涂料，該類防污涂料的主要特點有二：一是在航行過程中由于海水的沖刷作用，防污涂層會發生磨蝕，且涂層在磨蝕過程中會起到自拋光的作用，降低船舶航行的阻力；二是涂層在磨蝕過程中，會不停釋放出涂料中添加的防污劑而起到抑制海生物附著和生長的作用。因而對防污涂料而言，磨蝕率就為影響防污涂料防污期效的一個重要指標。各發達國家和各主要船舶涂料研究機構從二十世紀八十年代開始就十分重視防污涂料耐磨蝕及耐沖刷試驗技術，其中最具代表性的是美國OceanCityResearchCo.公司開發了一套管道循環流動水試驗裝置，并進行防污涂料耐水流沖刷及磨蝕率測試研究等。防污涂層的磨蝕率是指防污涂層在一定水流速度下的磨蝕厚度減薄速率，通過磨蝕厚度的測試就可預估防污涂料的使用期效，磨蝕率是防污涂料在生產和應用過程中的一個常用的重要技術指標，但從自拋光防污涂料研究起初，通常的磨蝕率測試主要依靠測厚儀、螺旋測微器等手動工具測量磨蝕前后涂層的厚度差，測試方法較為粗糙，且主要過程部分是由人工操作，測量速度慢，精度低，測試過程中由人為因素引起的誤差較多。但直到現在，也未見有相關更先進的磨蝕厚度測量方面的相關報道。
技術實現思路
為了解決現有技術中在測量磨蝕厚度人工操作，測量速度慢，精度低，測試過程中由人為因素引起的誤差較多，無法實現自動化測量等問題，本專利技術在磨蝕厚度測試方面研制了一種激光位移測距技術：即在試驗樣板測試前先采用激光位移傳感器精確定位并自動測量防污涂層的原始厚度，試驗樣板經過一定磨蝕試驗后，根據定位再次測量涂層的厚度，由此根據涂層磨蝕前后厚度差計算磨蝕率。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用如下技術方案：一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法，提供一種激光測距儀裝置，該激光測距儀裝置包括一測試平臺、一位于測試平臺上的CCD激光位移傳感器、一安裝于CCD激光位移傳感器頭部的變焦鏡頭、一用于放置樣板的樣板托臺、一微型計算機、與微型計算機連接的顯示器及設置于微型計算機內的防污涂層磨蝕厚度信息處理程序；樣板托臺固定在測試平臺上，置于變焦鏡頭下方；CCD激光位移傳感器的數據線連接至微型計算機的數據接口處；樣板托臺起到承載防污涂層試樣的作用，其大小尺寸根據涂層試樣而定；測量部分包括：（1）固定樣板：在樣板托臺上設置定位軸，在涂有防污涂層的樣板上設置定位孔，通過樣板托臺上的定位軸與樣板上的定位孔將防污涂層樣板固定在激光測距儀的樣板托臺上；設置定位軸和定位孔的目的是為了保證每次檢測同一樣板為同一位置，主要起到固定作用；（2）檢測參數設置：通過微型計算機打開防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，進行檢測路徑參數設置；通過設置的檢測路徑參數，由CCD激光位移傳感器對樣板的檢測路徑進行定位；檢測路徑為樣板上一貫穿防污涂層部位和參考面部位的線段；（3）參數保存：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序將設定的檢測位置參數保存；（4）測量：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，由CCD激光位移傳感器對防污涂層樣板磨蝕厚度進行自動測量；（5）數據收集：測量后用防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，將CCD激光位移傳感器測量的數據收集；CCD激光位移傳感器的主要作用是進行檢測參數設置、控制測距儀的移動位置、記憶防污涂層測試位置的各項參數和測量后的數據收集。本專利技術所述的測試平臺分為X-Y軸方向，X軸行程為0～170mm，Y軸行程為0～120mm，位移精度為0.01mm。本專利技術所述CCD激光位移傳感器的測量范圍為9～11mm，掃描速度為每秒280～5000個數據，檢測分辨率為0.3μm；變焦鏡頭放大倍率為0～1000X。本專利技術的有益效果是：本專利技術旨在提供一種簡單、精確且易于操作的防污涂層磨蝕厚度測試技術，可為防污涂層在不同速度下自拋光（磨蝕）規律研究以及防污涂層防污期效的評價提供精確的數據支撐。本專利技術中研制的防污涂層磨蝕厚度的激光測距法，能夠實現對測試涂層的精確定位，自動測量磨蝕厚度且精度高達0.3μm，因此可更準確的計算出防污涂層的磨蝕率，為防污涂料壽命評價提供數據支撐。實踐還表明本專利技術成果可直接應用于防污涂層磨蝕率加速試驗方法中，一定程度上縮短防污涂料的研制周期，具有潛在的社會效益和經濟效益。附圖說明：圖1：本專利技術磨蝕率測試樣板的平面示意圖；圖中：1、防污涂層部位；2、參考面部位；3、定位孔、4、檢測路徑。圖2：本專利技術實施例1的磨蝕厚度數據收集軌跡線。圖3：本專利技術實施例2的磨蝕厚度數據收集軌跡線。圖4：本專利技術實施例3的磨蝕前后厚度的數據收集軌跡線；圖中：5、磨蝕前厚度的數據收集軌跡線；6、磨蝕后厚度的數據收集軌跡線；7、參考面部位區間A；8、防污涂層部位區間B；9、參考面部位區間C。圖5：本專利技術實施例4在不同周期的磨蝕厚度數據收集軌跡線；圖中：10、初始磨蝕厚度數據收集軌跡線；11、第一周期磨蝕厚度數據收集軌跡線；12、第二周期磨蝕厚度數據收集軌跡線；13、第三周期磨蝕厚度數據收集軌跡線；14、第六周期磨蝕厚度數據收集軌跡線；15、第九周期磨蝕厚度數據收集軌跡線；16、第十二周期的磨蝕厚度數據收集軌跡線。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術進一步描述，本專利技術并不局限于以下實施例：防污涂層磨蝕厚度測試過程中一般通過X軸和Y軸位置移動完成涂層厚度的測試，只在試樣厚度發生較大改變時，調節變焦鏡頭；進行同一位置磨蝕厚度測試時，固定Y軸，設定X軸位置移動進行測試：如起始位置設定為（X，Y），終點位置設定為（X＋A，Y），A即為X軸的移動測試路徑；需要變換位置測量時，移動Y軸位置，即將起始位置（X，Y）移動至（X，Y＋B），B即為Y軸的移動路徑。實施例1：（1）固定樣板：在樣板托臺上設置定位軸，在涂有防污涂層的樣板上設置定位孔，通過樣板托臺上的定位軸與樣板上的定位孔將防污涂層樣板固定在激光測距儀的樣板托臺上；（2）檢測參數設置：通過微型計算機打開防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，進行檢測路徑參數設置；通過設置的檢測路徑參數，由CCD激光位移傳感器對樣板的檢測路徑4進行定位；檢測路徑4為樣板上一貫穿防污涂層部位1和參考面部位2的線段；進行同一檢測路徑磨蝕厚度測試時，固定X軸，設定Y軸位置移動進行測試：起始位置設定（X，Y）為（2108,0），終點位置設定為（11469，0），11469-2108即為X軸的移動測試路徑；（3）參數保存：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序將設定的檢測位置參數保存；（4）測量：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，由CCD激光位移傳感器對防污涂層樣板磨蝕厚度進行自動測量；（5）數據收集：測量后用防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，將CCD激光位移傳感器測量的數據收集。收集的數據如圖2所示，其中兩側線段為參考面部位的數據收集軌跡線，中間為防污涂層部位數據收集軌跡線。實施例2：（1）固定樣板：在樣板托臺上設置定位軸，在涂有防污涂層的樣板上設置定位孔，通過樣板托臺上的定位軸與樣板上的定位孔將防污涂層樣板固定在激光測距儀的樣板托臺上；（2）檢測參數設置：通過微型計算機打開防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，進行檢測路徑參數設置；通過設置的檢測路徑參本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法，其特征是：提供一種激光測距儀裝置，該激光測距儀裝置包括一測試平臺、一位于測試平臺上的CCD激光位移傳感器、一安裝于CCD激光位移傳感器頭部的變焦鏡頭、一用于放置樣板的樣板托臺、一微型計算機、與微型計算機連接的顯示器及設置于微型計算機內的防污涂層磨蝕厚度信息處理程序；樣板托臺固定在測試平臺上，置于變焦鏡頭下方；CCD激光位移傳感器的數據線連接至微型計算機的數據接口處；測量部分包括：①固定樣板：在樣板托臺上設置定位軸，在涂有防污涂層的樣板上設置定位孔（3），通過樣板托臺上的定位軸與樣板上的定位孔（3）將防污涂層樣板固定在激光測距儀的樣板托臺上；②檢測參數設置：通過微型計算機打開防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，進行檢測路徑參數設置；通過設置的檢測路徑參數，由CCD激光位移傳感器對樣板的檢測路徑（4）進行定位；檢測路徑（4）為樣板上一貫穿防污涂層部位（1）和參考面部位（2）的線段；③參數保存：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序將設定的檢測位置參數保存；④測量：通過防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，由CCD激光位移傳感器對防污涂層樣板磨蝕厚度進行自動測量；⑤數據收集：測量后用防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，將CCD激光位移傳感器測量的數據收集。...

【技術特征摘要】
1.一種防污涂層磨蝕厚度的測量方法，其特征是：提供一種激光測距儀裝置，該激光測距儀裝置包括一測試平臺、一位于測試平臺上的CCD激光位移傳感器、一安裝于CCD激光位移傳感器頭部的變焦鏡頭、一用于放置樣板的樣板托臺、一微型計算機、與微型計算機連接的顯示器及設置于微型計算機內的防污涂層磨蝕厚度信息處理程序；樣板托臺固定在測試平臺上，置于變焦鏡頭下方；CCD激光位移傳感器的數據線連接至微型計算機的數據接口處；測量部分包括：①固定樣板：在樣板托臺上設置定位軸，在涂有防污涂層的樣板上設置定位孔（3），通過樣板托臺上的定位軸與樣板上的定位孔（3）將防污涂層樣板固定在激光測距儀的樣板托臺上；②檢測參數設置：通過微型計算機打開防污涂層磨蝕厚度信息處理程序，進行檢測路徑參數設置；通過設置的檢測路徑參數，由CCD激光位移傳感器對樣板的檢測路徑（4）進行定位；檢測路徑（4）為樣板上一貫穿防污涂層...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王晶晶，葉章基，謝志鵬，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七二五研究所，
類型：發明
國別省市：