有關(guān)涂層測厚儀的測量工作原理 隨著技術(shù)的進步,特別是近幾年引進微機技術(shù)后,采用磁法和渦流法的測厚儀朝著小型化、智能化、多功能化、高精度和實用化的方向邁出了一大步。測量的分辨率達到了0.1微米,精度可以達到1%,有了很大的提高。它適用范圍廣、測量范圍廣、操作方便、價格低廉,是工業(yè)和科研中應用*泛的測厚儀器。 無損法既不損傷涂層也不損傷基體,檢測速度快,可以經(jīng)濟地進行大量檢測工作。測量原理及儀器 1、磁吸引力測量原理及測厚儀 *磁鐵(探頭)與導磁鋼之間的吸引力大小與兩者之間的距離成正比,即涂層的厚度。利用這個原理制作測厚儀,只要涂層與基材的磁導率差異足夠大,就可以進行測量。鑒于大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品都是由結(jié)構(gòu)鋼和熱軋和冷軋鋼板沖壓成型的,磁性測厚儀的應用最為廣泛。測厚儀的基本結(jié)構(gòu)是由磁鋼、繼電器彈簧、刻度尺和自停機構(gòu)組成。磁鐵與被測物體吸合后,測量彈簧逐漸拉長,拉力逐漸增大。當拉力剛好大于吸力時,可以通過記錄磁鋼分離瞬間的拉力來獲得涂層的厚度。較新的產(chǎn)品可以自動執(zhí)行此記錄過程。不同的型號有不同的范圍和適用場合。 該儀器的特點是操作簡單、堅固耐用、無需電源、測量前無需校準、價格低廉,非常適合車間進行現(xiàn)場質(zhì)量控制。 第二。磁感應測量原理 使用磁感應原理時,涂層的厚度是通過從探頭通過非鐵磁涂層流入鐵磁基體的磁通量的大小來測量的。也可以測量相應磁阻的大小來表示涂層的厚度。涂層越厚,磁阻越大,磁通量越小。利用磁感應原理的測厚儀,原則上可以在導磁基材上具有非導磁涂層的厚度。一般要求基材的磁導率在500以上。如果包層材料也有磁性,則要求與基材的磁導率差異足夠大(如鋼上鍍鎳)。當將帶有軟芯線圈的探頭放在待測樣品上時,儀器自動輸出測試電流或測試信號。早期的產(chǎn)品使用指針式儀表來測量感應電動勢的大小,儀器將信號放大,然后指示涂層的厚度。近年來,電路設計引入了穩(wěn)頻、鎖相、溫度補償?shù)刃录夹g(shù),利用磁阻調(diào)制測量信號。還采用了所設計的集成電路,并引入了微機,使測量精度和再現(xiàn)性有了很大的提高(幾乎一個數(shù)量級)。現(xiàn)代磁感應測厚儀分辨率可達0.1um,允許誤差可達1%,量程可達10mm。磁原理測厚儀可用于測量鋼材表面的油漆層、瓷和搪瓷的保護層、塑料和橡膠的涂層、包括鎳鉻在內(nèi)的各種有色金屬鍍層、各種防腐層。化學和石油工業(yè)的涂料。 . 三。渦流測量原理 高頻交流信號在探頭線圈中產(chǎn)生電磁場,當探頭接近導體時在探頭中形成渦流。探頭離導電基板越近,渦流越大,反射阻抗越大。這種反饋作用表征了探針與導電基板之間的距離,即導電基板上非導電涂層的厚度。由于這些探頭設計用于測量非鐵磁性金屬基材上的涂層厚度,因此它們通常被稱為非磁性探頭。非磁性探頭使用高頻材料作為線圈芯,如鉑鎳合金或其他新材料。與磁感應原理相比,主要區(qū)別在于探頭不同,信號頻率不同,信號的大小和比例關(guān)系不同。與磁感應測厚儀一樣,渦流測厚儀也實現(xiàn)了0.1um的高分辨率,1%的允許誤差,10mm的量程。利用渦流原理的測厚儀原則上可以測量所有導體上的非導體涂層,如航天飛機、車輛、家用電器、鋁合金門窗等鋁制品表面的油漆、塑料涂層和陽極氧化膜。覆層材料具有一定的電導率,也可以通過校準來測量,但要求兩者的電導率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼基體也是一種引導但是,對于此類任務,更適合使用磁原理進行測量。 |