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涂層測厚儀的測量原理分析

閱讀:995      發(fā)布時間:2020-11-20
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  一、磁吸引力測量原理及涂層測厚儀
 
  *探頭與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處在這兩者之間的距離成一定比例關(guān)系。這個距離就是涂層的厚度。根據(jù)這一原理制成涂層測厚儀,只要涂層與基體的導(dǎo)磁率之間足夠大,就可進(jìn)行涂層測量。鑒于大多數(shù)工業(yè)品采用結(jié)構(gòu)鋼和熱軋冷軋鋼板沖壓成型,所以磁性測厚儀應(yīng)用zui廣。涂層測厚儀基本結(jié)構(gòu)由磁鋼,接力簧,標(biāo)尺及自動停機(jī)構(gòu)組成。磁鋼與被測物吸合后,將測量簧在其后逐漸拉長,拉力逐漸增大。當(dāng)拉力剛好大于吸引力,磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得涂層厚度。這種儀器的特點是操作簡便、堅固耐用、不用電源,測量前無須校準(zhǔn),價格比較低,很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制。
 
  二、磁感應(yīng)法測量涂層的原理
 
  采用磁感應(yīng)原理測量涂層時,利用探頭經(jīng)過非鐵磁涂層而流入鐵磁基體的磁通的大小,來測定涂層厚度。也可以測定與之對應(yīng)的磁阻大小,來表示其涂層覆層厚度。涂層越厚,則磁阻越大,磁通越小。利用磁感應(yīng)的涂層測厚儀,原則上可以有導(dǎo)磁基體上的非導(dǎo)磁涂層厚度。一般要求基體導(dǎo)磁率在500以上。如果涂層材料也有磁性,則要求與基體的導(dǎo)磁率之間的差足夠大(如鋼上鍍鎳)。當(dāng)軟芯上繞著線圈的探頭放在被測樣片上時,涂層測厚儀自動輸出測試電流或測試信號。早期的產(chǎn)品采用指針式表頭,測量感應(yīng)電動勢的大小,涂層測厚儀將該信號放大后來指示涂層厚度。近幾年來采用了專業(yè)設(shè)計的集成電路,引入單片微機(jī),增加先進(jìn)的工具,使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高。磁性原理涂層測厚儀可應(yīng)用來測量鋼鐵表面的油漆層,瓷、搪瓷防護(hù)層,塑料、橡膠涂層,以及化工石油業(yè)的各種防腐涂層的厚度。
 
  三、電渦流測量原理
 
  高頻交流信號在探頭線圈中產(chǎn)生電磁場,探頭靠近導(dǎo)體時,就在其中形成渦流。探頭離導(dǎo)電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。這個反饋作用量表征了探頭與導(dǎo)電基體之間距離的大小,也就是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電涂層厚度的大小。由于這類涂層測厚儀探頭專門測量非鐵磁金屬基體上的涂層厚度,所以通常稱為非磁性探頭。非磁性探頭采用高頻材料做線圈芯。與磁感應(yīng)原理比較,主要區(qū)別是涂層測厚儀探頭不同,信號頻率不同,信號的大小、標(biāo)度關(guān)系不同。采用電渦流原理的涂層測厚儀,原則上對所有導(dǎo)電基體上的非導(dǎo)電涂層均可測量,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,塑料涂層及陽極氧化膜。涂層材料有一定的導(dǎo)電性,通過校準(zhǔn)同樣也可測量,但要求兩者導(dǎo)電率之比至少相差3-5倍。雖然鋼鐵基體亦為導(dǎo)體,但這類任務(wù)還是采用磁性原理測量涂層厚度較為合適。

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