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涂層測厚儀工作原理

發布時間:2019-07-01 09:04
       涂層測厚儀是我們生產中常常用于檢測產品質量是否合格的厚度測量儀器之一,由于涂層的厚度較薄,大部分涂層的厚度低于0.1mm,甚至低于0.01mm,而且,涂層主要是依附在其他的基體上,想要測量出涂層的厚度,不能夠使用普通的接觸式測量儀器進行測量,例如不能使用百分表和測厚規進行測量,這兩種接觸式厚度測量儀器僅能測量單一基體物質的厚度測量。所以對于諸如油漆、電鍍、薄膜等厚度較小或者是依附在其他基體上的物體厚度測量,需要采用涂層測厚儀進行測量。涂層測厚儀根據其工作原理可以分為磁性測厚法和渦流測厚法,儀器因此可以分為Fe基涂層測厚儀和NFe基涂層測厚儀,還有能夠使用2種測厚探頭的兩用涂層測厚儀。下面我們就闡述下涂層測厚儀工作原理:
 
磁性法測厚儀工作原理示意圖

磁性法測厚儀工作原理示意圖
 
       磁性測厚法可測量磁性金屬基體上非磁性覆蓋層的厚度,例如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等上的鋁、鋅、銅、琺瑯、橡膠、油漆等。將磁性涂層測厚儀接觸到被測物體的表面,由于鐵基材料容易受到磁的吸力,通過被測物體的磁通量的變化,在測頭檢測線圈中便會感應出電壓信號,該信號與磁矩成比例。涂層的厚度與磁矩相關,而磁矩和磁化強度可以作為磁場的參數來進行測量,進而可以通過它們之間的關系將這個涂層厚度的值測量出來。簡單來說,涂層測厚儀磁性測厚法工作原理是,磁性法(F型測頭)當測頭與覆蓋層接觸時,測頭和磁性金屬基體會構成一閉合磁路,由于非磁性覆蓋層的存在,使磁路磁阻變化,通過測量磁阻變化可計算出覆蓋層的厚度。注意,此時的覆蓋層僅為非磁性覆蓋層,若同是磁性覆蓋層那么測量會失敗。
 
渦流法測厚儀工作示意圖

渦流法測厚儀工作示意圖
 
 
       渦流法涂層測厚儀的工作原理是:高頻交流信號在測頭線圈中產生電磁場,測頭靠近導體時,就在其中形成渦流。測頭離導電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。這個反射阻抗作用量表征了測頭與導電基體之間距離的大小,也就是導電基體上非導電覆層厚度的大小。簡單來說,渦流法(N型測頭)就是利用高頻交變電流在線圈中產生一個電磁場,當測頭與覆蓋層接觸時,金屬基體上會產生電渦流,并對測頭中的線圈產生反饋作用,通過測量反饋作用的大小即可導出覆蓋層的厚度。此時的覆蓋層為任意絕緣涂層厚度,即涂層表面不能產生電渦流。
 
       綜上所述,涂層測厚儀工作原理是通過儀器的不同探頭,在貼合被測涂層表面后,探頭發出的磁性或者高頻交流信號,基體部分會產生相應的磁阻或者是電渦流來回應探頭,探頭將接收到的電壓信號或者是反饋的作用力來計算涂層的厚度,進而顯示在涂層測厚儀的顯示屏上。不過需要注意的是,在測量涂層的厚度時,需要選擇對應的基體涂層測厚儀,否則無法完成厚度測量。相對來說,涂層測厚儀的測量過程較為簡單,基本算是一鍵即可測量出被測涂層的厚度,但是想要理解涂層測厚儀的工作原理還需要思考,以區別其中的磁性法涂層測厚儀和渦流法涂層測厚儀的不同之處。

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