一种大气暴晒样品测厚装置及方法
阅读说明：本技术 一种大气暴晒样品测厚装置及方法 (Atmospheric exposure sample thickness measuring device and method ) 是由 李伟光 潘吉林 楚鹰军 鹿中晖 夏永生 李英志 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种大气暴晒样品测厚装置及方法,所述大气暴晒样品测厚装置包括辅助定位装置、测厚传感器和多个光束发射装置；所述辅助定位装置具有上开口的放置槽,所述放置槽用于放置样品；所述多个光束发射装置分为两组；两组光束发射装置均安装在辅助定位装置的侧壁上,并且两组光束发射装置的发射光朝向不同,使得两组光束发射装置的发射光在样品表面交汇后形成若干个光交叉定位点；所述测厚传感器用于对光交叉定位点处的样品进行测厚。本发明可以不破坏样品表面状态情况下进行测厚点准确定位,可以保证样品腐蚀减薄速率的准确性。(The invention provides a device and a method for measuring thickness of an atmospheric exposure sample, wherein the device for measuring thickness of the atmospheric exposure sample comprises an auxiliary positioning device, a thickness measuring sensor and a plurality of light beam emitting devices; the auxiliary positioning device is provided with a placing groove with an upper opening, and the placing groove is used for placing a sample; the plurality of light beam emitting devices are divided into two groups; the two groups of light beam emitting devices are arranged on the side wall of the auxiliary positioning device, and the emitting light directions of the two groups of light beam emitting devices are different, so that the emitting light of the two groups of light beam emitting devices forms a plurality of light cross positioning points after meeting on the surface of the sample; the thickness measuring sensor is used for measuring the thickness of the sample at the optical cross positioning point. The invention can accurately position the thickness measuring point without damaging the surface state of the sample, and can ensure the accuracy of the corrosion thinning rate of the sample.)
技术领域
本发明涉及自然环境腐蚀与防护技术领域，具体而言，涉及一种大气暴晒样品测厚装置及方法。
背景技术
腐蚀速率通常用腐蚀失重试验来进行，经过换算表现为腐蚀减薄速率。大气暴晒试验是指将材料放在规定的暴晒场地，经过一定的暴晒阶段，测定材料的腐蚀失重情况，转化为腐蚀减薄速率。
对于暴晒样品减薄厚度采用随机测量取平均值的办法，没有固定测量的位置。
对于涂层厚度测量的方法，相关标准中要求某个区域测5个点，每个电测3次取平均值，也没有固定测厚点位置。
发明内容
本发明旨在提供一种大气暴晒样品测厚装置及方法，以解决测厚点准确定位的问题。
本发明提供的一种大气暴晒样品测厚装置，包括辅助定位装置、测厚传感器和多个光束发射装置；
所述辅助定位装置具有上开口的放置槽，所述放置槽用于放置样品；
所述多个光束发射装置分为两组；两组光束发射装置均安装在辅助定位装置的侧壁上，并且两组光束发射装置的发射光朝向不同，使得两组光束发射装置的发射光在样品表面交汇后形成若干个光交叉定位点；
所述测厚传感器用于对光交叉定位点处的样品进行测厚。
进一步的，所述辅助定位装置的侧壁上具有多个安装孔；所述多个光束发射装置分别安装在多个安装孔中。
进一步的，所述多个光束发射装置能够在安装孔中上下活动，用于调节多个光束发射装置的发射光的中心与样品的表面在同一平面。
进一步的，在安装孔中调节到位的光束发射装置通过螺栓进行固定。
进一步的，两组光束发射装置的发射光相互垂直，并且两组中各个光束发射装置间距相同。
作为优选所述辅助定位装置的侧壁俯视为矩形；两组光束发射装置分别安装在辅助定位装置的相邻两侧壁上。
进一步的，所述放置槽与放置其中的样品形状匹配。
作为优选，所述光束发射装置为红外光发射装置。
进一步的，所述辅助定位装置下方具有支撑体。
本发明还提供一种大气暴晒样品测厚方法，所述大气暴晒样品测厚方法采用上述大气暴晒样品测厚装置实现，包括如下步骤：
步骤S1，在辅助定位装置的放置槽中放置好样品；
步骤S2，在辅助定位装置的安装孔中安装两组光束发射装置；
步骤S3，打开光束发射装置，根据样品表面位置调节光束发射装置的高低位置，使光束发射装置的发射光与样品表面在同一平面；调节到位后将光束发射装置进行固定；
步骤S4，两组光束发射装置的发射光在样品表面交汇后形成若干个光交叉定位点；
步骤S5，对光交叉定位点采用测厚传感器逐个测厚，并记录到暴晒前的样品测厚数据；
步骤S6，收好测厚传感器并关闭光束发射装置并取出样品进行暴晒；
步骤S7，将暴晒一定时间后的样品再次按照步骤S1～步骤S6执行，获得暴晒后的样品测厚数据；根据暴晒前和暴晒后的样品测厚数据获得样品厚度减薄量，再由样品厚度减薄量与暴晒时间的比值得到样品腐蚀减薄速度。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明可以不破坏样品表面状态情况下进行测厚点准确定位，可以保证样品腐蚀减薄速率的准确性。
2、本发明通过简单的两次测厚即可计算出样品腐蚀减薄速度，并能够从各个光交叉定位点对应的测厚数据中找到样品的最大腐蚀减薄速率和最小腐蚀减薄速率对应的位置，对于工程应用更有实际意义。
3、本发明对于样品加工提出了更高的精度要求，对暴晒样品的精确加工会有反向的促进作用。
4、本发明有助于进一步提升样品测厚的效率，并促进样品测厚实现机械化操作和向物联网方向发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例的大气暴晒样品测厚装置中的辅助定位装置的侧视图。
图2为本发明实施例的大气暴晒样品测厚装置中的辅助定位装置的俯视图。
图3为本发明实施例的大气暴晒样品测厚装置中的光束发射装置的示意图。
图4为本发明实施例的大气暴晒样品测厚装置中的测厚传感器对样品进行测厚的示意图。
图5为本发明实施例的大气暴晒样品测厚装置中形成光交叉定位点的示意图。
图6为本发明实施例的大气暴晒样品测厚方法的流程图。
图标：1-辅助定位装置、11-侧壁、12-安装孔、13-支撑体、2-测厚传感器、3-光束发射装置、31-发射光点、4-样品、41-光交叉定位点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提出一种大气暴晒样品测厚装置，包括辅助定位装置1、测厚传感器2和多个光束发射装置3；
所述辅助定位装置1具有上开口的放置槽，所述放置槽用于放置样品4；
所述多个光束发射装置3分为两组；两组光束发射装置3均安装在辅助定位装置1的侧壁11上，并且两组光束发射装置3的发射光朝向不同，使得两组光束发射装置3的发射光在样品4表面交汇后形成若干个光交叉定位点41，如图5所示；
所述测厚传感器2用于对光交叉定位点41处的样品4进行测厚。
如图1、图2所示，所述辅助定位装置1的侧壁11上具有多个安装孔12；所述多个光束发射装置3分别安装在多个安装孔12中。
所述多个光束发射装置3能够在安装孔12中上下活动，用于调节多个光束发射装置3的发射光的中心与样品4的表面在同一平面，以获得更准确的样品4测厚数据。其中，在安装孔12中调节到位的光束发射装置3需要进行固定，一般可以采用螺栓将光束发射装置3进行固定。
一般情况下，两组光束发射装置3的发射光相互垂直，并且两组中各个光束发射装置3间距相同，从而使得形成的光交叉定位点41也是均匀分布的。常用的所述辅助定位装置1的侧壁11俯视为矩形；两组光束发射装置3分别安装在辅助定位装置1的相邻两侧壁11上，如图5所示。也可以采用所述辅助定位装置1的侧壁11俯视为圆形、椭圆形、多边形、异形等，只需要将安装的两组光束发射装置3的发射光相互垂直，形成均匀分布的若干个光交叉定位点41即可。
进一步的，所述放置槽与放置其中的样品4形状匹配，以便于使每次放置在放置槽中的样品4均在同一位置，从而使得暴晒前和暴晒后的相同光交叉定位点41的样品4测厚数据对应，提高样品4腐蚀减薄速率准确度。
作为优选，所述光束发射装置3为红外光发射装置，如图3所示，光束发射装置3的发射光点31在其中心位置。
再进一步，所述辅助定位装置1下方具有支撑体13，以便于将辅助定位装置1放置于试验平台上。
基于上述的大气暴晒样品测厚装置，以下通过其实现的一种大气暴晒样品测厚方法来对该大气暴晒样品测厚装置的工作原理进行详述。如图6所示，所述大气暴晒样品测厚方法采用如权利要求1-9任一项所述大气暴晒样品4测厚装置实现，包括如下步骤：
步骤S1，在辅助定位装置1的放置槽中放置好样品4，本实施例采用侧壁11俯视为矩形的辅助定位装置1，如图2所示；
步骤S2，在辅助定位装置1的安装孔12中安装两组光束发射装置3；如图1、图2所示；
步骤S3，打开光束发射装置3，根据样品4表面位置调节光束发射装置3的高低位置，使光束发射装置3的发射光与样品4表面在同一平面；调节到位后将光束发射装置3进行固定；
步骤S4，两组光束发射装置3的发射光在样品4表面交汇后形成若干个光交叉定位点41，如图5所示；
步骤S5，如图4所示，对光交叉定位点41采用测厚传感器2逐个测厚，并记录到暴晒前的样品4测厚数据；
步骤S6，收好测厚传感器2并关闭光束发射装置3并取出样品4进行暴晒；
步骤S7，将暴晒一定时间后的样品4再次按照步骤S1～步骤S6执行，获得暴晒后的样品测厚数据；根据暴晒前和暴晒后的样品测厚数据获得样品厚度减薄量，再由样品厚度减薄量与暴晒时间的比值得到样品4腐蚀减薄速度。
由此，本发明的大气暴晒样品测厚装置为样品4提供了暴晒前和暴晒后测厚点定位(即光交叉定位点41)，通过对暴晒前和暴晒后的样品4两次测厚，即可计算出样品腐蚀减薄速度。本发明具有如下技术效果：
1、本发明可以不破坏样品4表面状态情况下进行测厚点准确定位，可以保证样品腐蚀减薄速率的准确性。
2、本发明通过简单的两次测厚即可计算出样品4腐蚀减薄速度，并能够从各个光交叉定位点41对应的测厚数据中找到样品4的最大腐蚀减薄速率和最小腐蚀减薄速率对应的位置，对于工程应用更有实际意义。
3、本发明对于样品4加工提出了更高的精度要求，对暴晒样品4的精确加工会有反向的促进作用。
4、本发明有助于进一步提升样品4测厚的效率，并促进样品4测厚实现机械化操作和向物联网方向发展。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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