基于库仑法的镀锡膜厚度检测技术的研究

摘要

镀锡膜是利用电化学方法在金属产品或者部件覆盖的具有防护性能或者功能性的锡覆盖层，具有良好的耐腐蚀性，易于涂布和印刷，广泛应用于食品，饮料，喷雾，化工油漆的包装和各种防腐设备的制造。而镀锡膜厚度也是衡量镀锡板质量的一项重要指标，本文通过对各种金属镀膜厚度检测方法的研究，提出了基于库仑法的镀锡膜厚度检测分析的课题。
　　镀锡膜厚度检测方法各异，根据对设备的影响程度，主要分为有损检测和无损检测两大类，其中无损检测主要运用电磁法、声学法和光学法的原理对镀膜厚度进行检测，而有损检测则主要包括化学溶解法和电解法。本课题采用牺牲阳极电解的库仑法，测量结果较为准确，且具有一定的可操作性和推广应用价值。
　　本课题是基于工业生产中镀锡板的检测应用而提出来的，其基本条件是恒流源常温常压下电解镀锡钢板，以镀锡板为阳极，石墨为阴极电解，利用微分电位法判断电解终点，基于法拉第电解定律提出库仑法的基本原理，即电解过程中消耗的电量与溶解消耗的镀锡量成正比，最后依据镀锡量即可计算镀锡膜的厚度。本文在此原理的基础上重点介绍了数控恒流源的设计、微分电位法的思路以及电解时间的准确获取等，克服了传统电位跃变法判断时间不精确的缺陷，解决了镀锡板各层界面分层的难题。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 镀锡膜厚度检测方法研究

1.3库仑测厚仪的发展现状

1.4 本课题研究的内容

1.5 本章小结

第二章 镀锡膜检测的原理和方法

2.1 镀锡板的基本结构

2.2 库仑法测厚原理

2.3 镀量检测的原理

2.4 精密数控恒流源

2.5 微分电位法

2.6 电解池结构设计

2.7 本章小结

第三章 镀锡膜检测系统的硬件设计

3.1 测量系统的硬件结构

3.2 数控恒流源

3.3 电位监测电路

3.4 计时电路

3.5 供电电路

3.6 键盘接口及显示电路

3.7 数据存储接口电路

3.8 本章小结

第四章 软件设计基本思路

4.1 恒流源控制软件部分

4.2微分电位峰值检测

4.3 计时部分子程序

4.4 按键识别以及显示子程序

4.5 本章小结

第五章 镀锡膜检测系统误差分析

5.1 系统误差分析

5.2 随机误差分析

5.3 本章小结

第六章 镀锡量检测分析系统的测试

6.1 恒流源电解试验

6.2 计时精度试验

6.3 样片腐蚀面积S的测量

6.4 修正值测量试验

6.5 仲裁试验法

6.6 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢