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涂层測厚儀的原理

 
        对材料表面起保护,装饰作用的覆盖层,如涂层,镀层,敷层,贴层,化学生成膜等,在一些国家和国际标准中称为覆层(coating)。
覆層厚度測量已成爲加工工業、表面工程質量檢測的重要環節,是亚洲在线视频達到優等質量標准的必要手段。爲使亚洲在线视频國際化,我國出口商品和涉外項目中,對覆層厚度有了明確要求。
        覆层厚度的测量方法主要有:楔切法,光截法,电解法,厚度差测量法,称重法,X射线荧光法,β射线反向散射法,电容法、磁性测量法及涡流测量法等等。这些方法中前五种是有损检测,测量手段繁琐,速度慢,多适用于抽样检验。
X射線和β射線法是無接觸無損測量,但裝置複雜昂貴,測量範圍較小。因有放射源,使用者必須遵守射線防護規範。X射線法可測極薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法適合鍍層和底材原子序號大于3的鍍層測量。電容法僅在薄導電體的絕緣覆層測厚時采用。
随着技术的日益进步,特别是近年来引入微机技术后,采用磁性法和涡流法的向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率已达0.1微米,精度可达到1%,有了大幅度的提高。它适用范围广,量程宽、操作简便且价廉,是工业和科研使用*广泛的測厚儀器。
采用無損方法既不破壞覆層也不破壞基材,檢測速度快,能使大量的檢測工作經濟地進行。
一. 磁吸力测量原理及測厚儀
长久磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系,这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成測厚儀,只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型,所以磁性涂层測厚儀应用*广。測厚儀基本结构由磁钢,接力簧,标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后,将测量簧在其后逐渐拉长,拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力,磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的亚洲在线视频可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。
這種儀器的特點是操作簡便、堅固耐用、不用電源,測量前無須校准,價格也較低,很適合車間做現場質量控制。
二. 磁感应测量原理
采用磁感应原理时,利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小,来表示其覆层厚度。覆层越厚,则磁阻越大,磁通越小。利用磁感应原理的測厚儀,原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性,则要求与基材的导磁率之差足够大(如钢上镀镍)。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时,仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的亚洲在线视频采用指针式表头,测量感应电动势的大小,仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术,利用磁阻来调制测量信号。还采用砖利设计的集成电路,引入微机,使测量精度和重现性有了大幅度的提高(几乎达一个数量级)。现代的磁感应測厚儀,分辨率达磁感应測厚儀_电涡流测量原理_磁吸力测量原理及測厚儀_电涡流原理的測厚儀到0.1um,允许误差达1%,量程达10mm。
磁性原理測厚儀可应用来**测量钢铁表面的油漆层,瓷、搪瓷防护层,塑料、橡胶覆层,包括镍铬在内的各种有色金属电镀层,以及化工石油待业的各种防腐涂层。
三. 电涡流测量原理
高频交流信号在测头线圈中产生电磁场,测头靠近导体时,就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近,则涡流愈大,反射阻抗也愈大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小,也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。由于这类测头专门测量非铁磁金属基材上的覆层厚度,所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯,例如铂镍合金或其它新材料。与磁感应原理比较,主要区别是测头不同,信号的频率不同,信号的大小、标度关系不同。与磁感应測厚儀一样,涡流測厚儀也达到了分辨率0.1um,允许误差1%,量程10mm的高水平。
采用電渦流原理的,原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量,如航天航空器表面、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品表面的漆,塑料塗層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導電性,通過校准同樣也可測量,但要求兩者的導電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。

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