影响图层涂层测厚仪的因素及其原理

影响图层涂层测厚仪的因素及其原理

        无损检测技术是一门很有发展前景的学科，理论综合性强，注重实践。它涉及材料的物理性能、产品设计、制造工艺、断裂力学和有限元计算等诸多方面。
        在化工、电子、电力、金属等行业，为了保护或装饰各种材料，通常采用喷涂、有色金属覆盖、磷化、阳极氧化等方法。层、涂层、涂层、粘层或化学生成薄膜的概念，我们称之为“覆层"。
        熔覆层的厚度测量已成为金属加工行业用户对成品进行质量检测所必需的最重要的工序。是产品达标的必要手段。目前，涂层厚度一般按照国内外统一的国际标准确定。随着对材料物理性能研究的逐步深入，涂层无损检测方法和仪器的选择越来越重要。
        熔覆的无损检测方法主要有：楔形切割法、光截断法、电解法、厚度差测量法、称重法、X射线荧光法、β射线反射法、电容法、磁测量法和涡流法电流测量等。这些方法除了最后五种外，大部分都会损坏产品或产品表面。它们是破坏性检测，测量方法繁琐，速度慢，大多适用于抽样检验。
         X射线和β射线反射法可以进行非接触、无损测量，但装置复杂、昂贵，测量范围小。由于有放射源，用户必须遵守辐射防护规定，一般用于金属镀层各层的厚度测量。
        电容法一般只适用于极薄导体的绝缘涂层厚度。
        磁测量和涡流测量。随着技术的日益进步，特别是近几年引入微处理器技术后，测厚仪在小型化、智能化、多功能化、高精度化和实用化方面向前迈进了一大步。测量分辨率达到0.1μm，精度可达1%。具有适用范围广、测量范围广、操作方便、价格低廉等特点。它是工业和科学研究中使用*泛的仪器。
        无损探伤法测厚既不损伤涂层也不损伤基材，检测速度快，可以经济地进行大量的检测工作。下面介绍几种常规的厚度测量方法。
        测量原理
        1、基于磁吸原理的测厚仪
        镀层的厚度可以用*磁铁探头和导磁钢之间的吸引力与两者的距离成正比来测量，这个距离就是镀层的厚度，所以只要两者的差值涂层和基材的渗透性足够大，可以测量。鉴于大多数工业产品都是由结构钢和热轧和冷轧钢板冲压而成，因此磁性测厚仪的应用最为广泛。测量仪的基本结构是磁钢、拉簧、尺子和自停机构。当磁钢与被测物相吸时，弹簧逐渐伸长，拉力逐渐增大。当钢的拉力大于吸力时，记录磁钢脱离瞬间的下拉力，即可得到镀层厚度。一般来说，根据不同的型号和不同的范围和适合的场合。涂层厚度0～100µm； 0～1000μm； 0～5mm等可在350度左右的角度内用刻度表示，精度可达5%以上，可满足工业应用的一般要求。该仪器的特点是操作简单、坚固耐用、测量前无需电源和校准、价格低廉，非常适合车间进行现场质量控制。
        二、磁感应测厚仪原理
        磁感应原理是利用探头穿过非铁磁性涂层并流入铁基体的磁通量的大小来测量涂层的厚度。涂层越厚，磁通量越小。由于是电子仪器，校准方便，可以执行各种功能，扩大范围，提高精度。由于测试条件可以减少很多，所以它比磁吸式具有更广泛的应用领域。
        当软铁芯上带有线圈的探头放在被测物体上时，仪器自动输出测试电流，磁通量的大小影响感应电动势的大小，仪器将信号放大，然后表示涂层的厚度。早期的产品都是用米来指示的，准确度和重复性都不好。后来又发展出数显型，电路设计也日趋完善。近年来，微处理器技术、电子开关、稳频等技术相继推出，多种产品相继问世，精度大幅提升，达到1%，分辨率达到0。1µm，磁感应测厚仪的探头多采用低碳钢为导电芯，线圈电流的频率不高以减少涡流效应的影响，探头具有温度补偿功能.由于仪器已经智能化，可以识别不同的探头，配合不同的软件，自动改变探头的电流和频率。一台仪器可与多种探头配合使用，也可使用同一仪器。可以说，适合工业生产和科研的仪器已经到了非常实用的阶段。
        采用电磁原理研制的测厚仪，原则上适用于所有非磁性导电涂层测量，一般要求基本磁导率在500以上。如果包层材料也有磁性，则要求有足够大的间隙与基材的磁导率有关（如钢上镀镍）。磁原理测厚仪可用于测量钢铁表面的油漆涂层、瓷和搪瓷保护涂层、塑料和橡胶涂层、包括镍和铬在内的各种有色金属镀层，以及化工和石油中的各种防腐涂层。行业。 .对于感光膜、电容纸、塑料、聚酯等薄膜生产行业，也可以使用测量平台或滚轮（钢铁制造）来测量大面积上的任意一点。
         3.涡流原理测厚仪
        涡流测厚法主要用于金属基材上各种非金属涂层的测量。高频交流电用于在探头的线圈中产生电磁场。当探头靠近导电金属体时，在金属材料中形成涡流，并且随着与金属体距离的减小而增大。涡流会影响探头线圈。因此，反馈作用是测量探头和基底金属之间的距离。因为探头是用来测量非铁磁性金属基材上涂层的厚度，所以我们通常称探头为非磁性探头。无磁探头一般采用高频高导磁材料作为线圈芯，常采用铂镍合金等新材料制成。与磁测量原理相比，它们的电学原理基本相同，主要区别在于探头不同，测试电流的频率不同，信号大小和比例关系不同。在我公司测厚仪中，通过对探头结构的不断改进，结合微机技术，不同的探头自动识别不同的控制程序，分别输出不同的测试。电流和刻度转换软件最终使两种不同类型的探头连接到同一个测厚仪上，减轻了用户的负担。厚度测量范围扩大（可达10万次以上），可测量包括导磁材料表面的非导磁涂层、导电材料表面的非导磁涂层和表面的导电层非导电材料，基本满足工业要求。满足大多数行业的需求。
        利用涡流原理的测厚仪，原则上可以测量所有导体上的非导体涂层，如航天飞机、车辆、家用电器、铝合金门窗等铝材表面的油漆和塑料涂层。产品和阳极氧化膜。一些特殊的应用，例如在某种金属和其他非导电层上喷涂金刚石涂层。覆层材料也可以具有一定的电导率，也可以通过校准来测量，但要求两者的电导率之比至少相差3到5倍（如铜上镀铬）。