涂層測(cè)厚儀具有測(cè)量誤差小、可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),可無(wú)損地測(cè)量磁性金屬基體(如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等)上非磁性涂層的厚度(如鋁、鉻、銅、琺瑯、橡膠、油漆等)及非磁性金屬基體(如銅、鋁、鋅、錫等)上非導(dǎo)電覆層的厚度(如:琺瑯、橡膠、油漆、塑料等)。
涂層測(cè)厚儀使用方法如下:
1、基體金屬特性:對(duì)于磁性方法,標(biāo)準(zhǔn)片的基體金屬的磁性和表面粗糙度,應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。
2、基體金屬厚度:檢查基體金屬厚度是否超過(guò)臨界厚度,如果沒(méi)有,進(jìn)行校準(zhǔn)后,可以測(cè)量。
3、邊緣效應(yīng):不應(yīng)在緊靠試件的突變處,如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進(jìn)行測(cè)量。
4、曲率:不應(yīng)在試件的彎曲表面上測(cè)量。
5、讀數(shù)次數(shù):通常由于儀器的每次讀數(shù)并不完全相同,因此必須在每一測(cè)量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù)。覆蓋層厚度的局部差異,也要求在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量,表面粗造時(shí)更應(yīng)如此。
6、表面清潔度:測(cè)量前,應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì),如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等,但不要除去任何覆蓋層物質(zhì)。
7、磁場(chǎng):周?chē)鞣N電氣設(shè)備所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重干擾磁性測(cè)厚工作
8、測(cè)頭取向:測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響,在測(cè)量時(shí)應(yīng)該與工件保持垂直。
隨著技術(shù)的日益進(jìn)步,特別是近年來(lái)引入微機(jī)技術(shù)后,采用磁性法和渦流法的測(cè)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(cè)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(jiǎn)便且價(jià)廉,是工業(yè)和科研使用*廣泛的測(cè)厚儀器。
采用無(wú)損方法既不破壞覆層也不破壞基材,檢測(cè)速度快,能使大量的檢測(cè)工作經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
測(cè)量原理與儀器
磁吸力測(cè)量原理及測(cè)厚儀
長(zhǎng)久磁鐵(測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)厚儀應(yīng)用*廣。
測(cè)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(cè)物吸合后,將測(cè)量簧在其后逐漸拉長(zhǎng),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(dòng)完成這一記錄過(guò)程。不同的型號(hào)有不同的量程與適用場(chǎng)合。
這種儀器的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、堅(jiān)固耐用、不用電源,測(cè)量前無(wú)須校準(zhǔn),價(jià)格也較低,很適合車(chē)間做現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制。
磁感應(yīng)測(cè)量原理
采用磁感應(yīng)原理時(shí),利用從測(cè)頭經(jīng)過(guò)非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小,來(lái)測(cè)定覆層厚度。也可以測(cè)定與之對(duì)應(yīng)的磁阻的大小,來(lái)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(cè)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(cè)頭放在被測(cè)樣本上時(shí),儀器自動(dòng)輸出測(cè)試電流或測(cè)試信號(hào)。早期的產(chǎn)品采用指針式表頭,測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,儀器將該信號(hào)放大后來(lái)指示覆層厚度。
近年來(lái)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(lái)調(diào)制測(cè)量信號(hào)。還采用磚利設(shè)計(jì)的集成電路,引入微機(jī),使測(cè)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(jí))。
現(xiàn)代的磁感應(yīng)測(cè)厚儀,分辨率達(dá)磁感應(yīng)測(cè)厚儀_電渦流測(cè)量原理_磁吸力測(cè)量原理及測(cè)厚儀_電渦流原理的測(cè)厚儀到0.1um,允許誤差達(dá)1%,量程達(dá)10mm。
磁性原理測(cè)厚儀可應(yīng)用來(lái)**測(cè)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。
電渦流測(cè)量原理
高頻交流信號(hào)在測(cè)頭線圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng),測(cè)頭靠近導(dǎo)體時(shí),就在其中形成渦流。測(cè)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(cè)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(lèi)測(cè)頭專(zhuān)門(mén)測(cè)量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度,所以通常稱(chēng)之為非磁性測(cè)頭。非磁性測(cè)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(cè)頭不同,信號(hào)的頻率不同,信號(hào)的大小、標(biāo)度關(guān)系不同。與磁感應(yīng)測(cè)厚儀一樣,渦流測(cè)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(cè)厚儀,原則上對(duì)所有導(dǎo)電體上的非導(dǎo)電體覆層均可測(cè)量,如航天航空器表面、車(chē)輛、家電、鋁合金門(mén)窗及其它鋁制品表面的漆,塑料涂層及陽(yáng)極氧化膜。
覆層材料有一定的導(dǎo)電性,通過(guò)校準(zhǔn)同樣也可測(cè)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(lèi)任務(wù)還是采用磁性原理測(cè)量較為合適.
涂層測(cè)厚儀主要是利用磁感應(yīng)原理或者電渦流測(cè)量原理等來(lái)測(cè)量導(dǎo)磁材料上的非磁性涂層厚度。涂層測(cè)厚儀測(cè)量方便快捷,并且測(cè)量誤差小、可靠性高,在產(chǎn)品進(jìn)行涂層加工時(shí)可以有效保證產(chǎn)品質(zhì)量,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工和檢測(cè)行業(yè)。
涂層測(cè)厚儀的使用
推動(dòng)指輪時(shí),不要觸動(dòng)按鈕;盡量保證測(cè)量點(diǎn)與兩支撐點(diǎn)在同一平面上;在粗糙表面測(cè)量時(shí),讀數(shù)將偏大。要多次測(cè)量求取平均值;測(cè)量柱體或圓形邊緣時(shí),一定要利用儀器測(cè)嘴的V型口;測(cè)量含碳量高或經(jīng)過(guò)熱處理后的硬質(zhì)鋼上涂層時(shí),測(cè)值會(huì)偏大;基體厚度小于臨界厚度時(shí),測(cè)值會(huì)偏大;在凸凹測(cè)量會(huì)對(duì)測(cè)值有影響,在凸面時(shí)測(cè)值偏大、凹面時(shí)測(cè)值偏??;
影響因素
1)磁性測(cè)厚法。所謂磁性測(cè)厚法是適用于測(cè)量導(dǎo)磁材料上的非磁性涂層的厚度,其針對(duì)的導(dǎo)磁材料有鋼、鐵、銀、鎳等金屬材料;
2)渦流測(cè)厚法。它是利用測(cè)頭線圈上產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在靠近導(dǎo)體的過(guò)程中形成渦流,而形成的渦流大小會(huì)直接以反射阻抗作用體現(xiàn)出來(lái),最終反映出導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電涂層厚度的大小。該方法相比于磁性測(cè)厚法的精度要略低,適用于測(cè)量非導(dǎo)電涂層的厚度;
3)超聲波測(cè)厚法。因?yàn)槠湓靸r(jià)高昂,并且測(cè)量精度并不高,所以超聲波測(cè)厚方法目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有被有效應(yīng)用,在國(guó)外也只有個(gè)別企業(yè)在利用超聲波進(jìn)行測(cè)厚,主要是因?yàn)檫@種測(cè)量方式可以測(cè)量磁性測(cè)量和渦流測(cè)量所無(wú)法測(cè)量的多層涂層的厚度;
4)電解測(cè)厚法。這種方法需要破壞涂層進(jìn)行電解測(cè)量,測(cè)量工序復(fù)雜,并且測(cè)量精度不高,因此應(yīng)用并不廣泛;
5)放射測(cè)厚法。這種測(cè)量?jī)x器價(jià)格非常昂貴,只有在一些特殊場(chǎng)合才會(huì)用到。
涂層測(cè)厚儀的維護(hù)與保養(yǎng)
保證測(cè)厚儀遠(yuǎn)離yong久磁鐵或電磁鐵,遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng);切勿猛烈碰撞測(cè)厚儀使用完后指輪一定要反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到二分之一刻度以上的位置再放置在存放點(diǎn);
涂層測(cè)厚儀維修
針對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)停不住:可調(diào)整卡位銷(xiāo);針對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)推不動(dòng):檢查驅(qū)動(dòng)發(fā)條、齒輪組;針對(duì)測(cè)值不準(zhǔn):要用專(zhuān)用工具調(diào)整彈簧;齒輪組卡位:清洗齒輪組;