一發(fā)展
庫侖測厚儀是武漢材保所從上世紀(jì)70年代中期開始，從日本引進(jìn)并在兩年內(nèi)消化，在材保所第一代工程師，宋植堤同志的努力下、于1978年終于研制出庫侖測厚儀，但由于當(dāng)時(shí)的歷史背景只能用分離電子元器件制作，儀器主要技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到要求、是國內(nèi)第一個(gè)完全用自己的知識產(chǎn)權(quán)、自己制造該儀器。
隨著國際電子產(chǎn)品和電子元器件的不但更新，及電鍍技術(shù)不斷提高、電子元器件以走向了集成電路化，國外的庫侖測厚儀以從測量單金屬鍍種發(fā)展成、智能型能測量多層鎳、合金鍍層等高技術(shù)要求的庫侖測厚儀，分離元件制作的庫侖測厚儀達(dá)不到這個(gè)要求。于是武漢材保所在80年代中期電氣儀表室組織了公關(guān)，在原有的基礎(chǔ)上，自主研制智能型電解測厚儀、經(jīng)過兩年多努力、終于研制出ZD-B智能電解測厚儀，并通過部級技術(shù)鑒定（原機(jī)械工業(yè)部），該儀器經(jīng)國家經(jīng)委批準(zhǔn)為國家級新產(chǎn)品。根據(jù)中華人民共和國計(jì)量和計(jì)量法實(shí)施細(xì)則的有關(guān)規(guī)定，于90年代初經(jīng)湖北省計(jì)量局（現(xiàn)在的技術(shù)監(jiān)督局）對ZD-B智能電解測厚儀進(jìn)行計(jì)量器具新產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)符合定型計(jì)量器具的技術(shù)指標(biāo)、獲得計(jì)量器具檢驗(yàn)合格證書和生產(chǎn)許可證。
隨著時(shí)代的發(fā)展，電腦不斷的普及，也隨全國各地的使用廠家提出新的鍍種要求，如：電鍍銦、鋯、鈦、化學(xué)鍍鑷等，我們于2001年研制的ZD-B新型計(jì)算機(jī)測厚系統(tǒng)，這是當(dāng)時(shí)世上唯一能與通用電腦配接使用的測厚儀。它的問世解決了單金屬鍍種、合金鍍種、多層鎳、線材、等許多技術(shù)難點(diǎn)，可以由電腦操縱測量的全過程，儀器可靠性大為提高。可以自動記錄測量過程中電解電位等全部數(shù)據(jù)，并以曲線圖形顯示在PC機(jī)的屏幕上。所有數(shù)據(jù)可以保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上作為檔案資料。通過測量曲線分析、可以知道是否有合金層。
2004年、我們又通過改進(jìn)電源的穩(wěn)定性和線路板的結(jié)構(gòu)及改變焊接和裝配工藝、提高了儀器的穩(wěn)定性和可靠性，增強(qiáng)了安全性。
二庫侖法測厚原理
庫侖法測厚是對被測部分的金屬鍍層進(jìn)行局部陽極溶解通過陽極溶解鍍層達(dá)到材料基體時(shí)的電位變化來進(jìn)行鍍層厚度的測量。
庫侖法測厚，將被測金屬鍍層作為陽極，并置于電解液中進(jìn)行電解，所溶解的金屬量與通過的電流和溶解時(shí)間的乘積成比例，既與消耗的電量成比例。
在庫侖法測厚中、通常選用電解液的電流效率η接近于100%。
三計(jì)算方程
在η=100%的情況下、若陽極溶解鍍層的面積保持一定，則被測量鍍層厚度可按下式計(jì)算，
d=XQ
式中：Q-溶解被測鍍層厚度d所消耗的電量，Q=It（c）
X-給定金屬鍍層、電解液和電解池情況下的常數(shù)。
X在電流效率η=100%的情況下、根據(jù)陽極溶解面積、電化摩爾質(zhì)量和鍍層金屬密度進(jìn)行計(jì)算，也可按已知厚度的鍍層進(jìn)行測量來確定。通常按這種方式制作的測厚儀稱作電量計(jì)式電解測厚儀。
如果陽極溶解被測鍍層面積和電流都保持一定值，則被測量鍍層厚度可按下式計(jì)算：
d=Vt
式中：t–陽極溶解被測鍍層厚度D所經(jīng)過的時(shí)間
V-給定金屬鍍層、電解液、電解池和電流情況下的陽極溶解速度。
按這種方式制作的測厚儀稱作計(jì)時(shí)式電解測厚儀或庫侖測厚儀。在國內(nèi)30年來一直都在生產(chǎn)計(jì)時(shí)式電解測厚儀。
四測厚儀相關(guān)知識
1英文翻譯thickness gauge
2分類：X射線測厚儀
紙張測厚儀
薄膜測厚儀
涂層測厚儀
在線測厚儀
超聲測厚儀
壓力測厚儀
白光干涉測厚儀
電解式測厚儀
機(jī)械接觸式測厚儀
測厚儀指的是用來測量材料及物體厚度的一種常見儀器，通常根據(jù)裁量對象的不同，也采用相應(yīng)的測厚儀，例如超聲波測厚儀、涂層測厚儀、激光測厚儀等，雖然他們的種類比較繁多，但是其使用方法大致是一樣。下面為大家介紹，測厚儀在使用過程中應(yīng)注意哪些問題？
1.測厚儀在使用的過程中，應(yīng)當(dāng)注意標(biāo)準(zhǔn)片集體的金屬磁性和表面粗糙度應(yīng)當(dāng)與試件相似。
2.在測量的過程中，應(yīng)當(dāng)注意側(cè)頭與試樣表面保持垂直。
3.在測量時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意基體金屬的臨界厚度，如果大于這個(gè)厚度測量就不受基體金屬厚度的影響。
4.在測量的過程中，應(yīng)當(dāng)注意試件的曲率對測量的影響。
5.在使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保周圍的其他電器不回產(chǎn)生磁場，從而干擾了磁性測厚法。
6.測量時(shí)要注意不要在內(nèi)轉(zhuǎn)角處和靠近試件邊緣處測量，因?yàn)橐话愕臏y厚儀試件表面形狀的忽然變化很敏感。
7.在測量時(shí)要保持壓力的恒定，否則會影響測量的讀數(shù)。
8.在進(jìn)行測試的時(shí)候要注意儀器測頭和被測試件的要直接接觸，因此超聲波測厚儀在進(jìn)行對側(cè)頭清除附著物質(zhì)。
對材料表面保護(hù)、裝飾形成的覆蓋層，如涂層、鍍層、敷層、貼層、化學(xué)生成膜等，在有關(guān)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)中稱為覆層（coating）。
覆層厚度測量已成為加工工業(yè)、表面工程質(zhì)量檢測的重要一環(huán)，是產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必備手段。為使產(chǎn)品國際化，我國出口商品和涉外項(xiàng)目中，對覆層厚度有了明確的要求。
覆層厚度的測量方法主要有：楔切法，光截法，電解法，厚度差測量法，稱重法，X射線熒光法，β射線反向散射法，電容法、磁性測量法及渦流測量法等。這些方法中前五種是有損檢測，測量手段繁瑣，速度慢，多適用于抽樣檢驗(yàn)。
X射線和β射線法是無接觸無損測量，但裝置復(fù)雜昂貴，測量范圍較小。因有放射源，使用者必須遵守射線防護(hù)規(guī)范。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(dǎo)電體的絕緣覆層測厚時(shí)采用。
隨著技術(shù)的日益進(jìn)步，特別是近年來引入微機(jī)技術(shù)后，采用磁性法和渦流法的測厚儀向微型、智能、多功能、高精度、實(shí)用化的方向進(jìn)了一步。測量的分辨率已達(dá)0.1微米，精度可達(dá)到1%，有了大幅度的提高。它適用范圍廣，量程寬、操作簡便且價(jià)廉，是工業(yè)和科研使用廣泛的測厚儀器。
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(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
測量原理與儀器
一． 磁吸力測量原理及測厚儀
永久磁鐵（測頭）與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的距離成一定比例關(guān)系，這個(gè)距離就是覆層的厚度。利用這一原理制成測厚儀，只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大，就可進(jìn)行測量。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)用廣泛。測厚儀基本結(jié)構(gòu)由磁鋼，接力簧，標(biāo)尺及自停機(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)拉力剛好大于吸力，磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得覆層厚度。新型的產(chǎn)品可以自動完成這一記錄過程。不同的型號有不同的量程與適用場合。
這種儀器的特點(diǎn)是操作簡便、堅(jiān)固耐用、不用電源，測量前無須校準(zhǔn)，價(jià)格也較低，很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制。
二． 磁感應(yīng)測量原理
采用磁感應(yīng)原理時(shí)，利用從測頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小，來測定覆層厚度。也可以測定與之對應(yīng)的磁阻的大小，來表示其覆層厚度。覆層越厚，則磁阻越大，磁通越小。利用磁感應(yīng)原理的測厚儀 ，原則上可以有導(dǎo)磁基體上的非導(dǎo)磁覆層厚度。一般要求基材導(dǎo)磁率在500以上。如果覆層材料也有磁性，則要求與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大（如鋼上鍍鎳）。當(dāng)軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時(shí)，儀器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，儀器將該信號放大后來指示覆層厚度。近年來的電路設(shè)計(jì)引入穩(wěn)頻、鎖相、溫度補(bǔ)償?shù)鹊匦录夹g(shù)，利用磁阻來調(diào)制測量信號。還采用專利設(shè)計(jì)的集成電路，引入微機(jī)，使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高（幾乎達(dá)一個(gè)數(shù)量級）?，F(xiàn)代的磁感應(yīng)測厚儀，分辨率達(dá)到0.1um，允許誤差達(dá)1%，量程達(dá)10mm。
磁性原理測厚儀可應(yīng)用來精確測量鋼鐵表面的油漆層，瓷、搪瓷防護(hù)層，塑料、橡膠覆層，包括鎳鉻在內(nèi)的各種有色金屬電鍍層，以及化工石油待業(yè)的各種防腐涂層。
三． 電渦流測量原理
高頻交流信號在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場，測頭靠近導(dǎo)體時(shí)，就在其中形成渦流。測頭離導(dǎo)電基體愈近，則渦流愈大，反射阻抗也愈大。這個(gè)反饋?zhàn)饔昧勘碚髁藴y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)電覆層厚度的大小。由于這類測頭專門測量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度，所以通常稱之為非磁性測頭。非磁性測頭采用高頻材料做線圈鐵芯，例如鉑鎳合金或其它新材料。與磁感應(yīng)原理比較，主要區(qū)別是測頭不同，信號的頻率不同，信號的大小、標(biāo)度關(guān)系不同。與磁感應(yīng)測厚儀一樣，渦流測厚儀也達(dá)到了分辨率0.1um，允許誤差1%，量程10mm的高水平。
采用電渦流原理的測厚儀，原則上對所有導(dǎo)電體上的非導(dǎo)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，塑料涂層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導(dǎo)電性，通過校準(zhǔn)同樣也可測量，但要求兩者的導(dǎo)電率之比至少相差3-5倍（如銅上鍍鉻）。雖然鋼鐵基體亦為導(dǎo)電體，但這類任務(wù)還是采用磁性原理測量較為合適。
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