影響圖層涂層測(cè)厚儀的因素及其原理

        無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門很有發(fā)展前景的學(xué)科，理論綜合性強(qiáng)，注重實(shí)踐。它涉及材料的物理性能、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝、斷裂力學(xué)和有限元計(jì)算等諸多方面。
        在化工、電子、電力、金屬等行業(yè)，為了保護(hù)或裝飾各種材料，通常采用噴涂、有色金屬覆蓋、磷化、陽(yáng)極氧化等方法。層、涂層、涂層、粘層或化學(xué)生成薄膜的概念，我們稱之為“覆層"。
        熔覆層的厚度測(cè)量已成為金屬加工行業(yè)用戶對(duì)成品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)所必需的最重要的工序。是產(chǎn)品達(dá)標(biāo)的必要手段。目前，涂層厚度一般按照國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確定。隨著對(duì)材料物理性能研究的逐步深入，涂層無(wú)損檢測(cè)方法和儀器的選擇越來(lái)越重要。
        熔覆的無(wú)損檢測(cè)方法主要有：楔形切割法、光截?cái)喾ā㈦娊夥?、厚度差測(cè)量法、稱重法、X射線熒光法、β射線反射法、電容法、磁測(cè)量法和渦流法電流測(cè)量等。這些方法除了最后五種外，大部分都會(huì)損壞產(chǎn)品或產(chǎn)品表面。它們是破壞性檢測(cè)，測(cè)量方法繁瑣，速度慢，大多適用于抽樣檢驗(yàn)。
         X射線和β射線反射法可以進(jìn)行非接觸、無(wú)損測(cè)量，但裝置復(fù)雜、昂貴，測(cè)量范圍小。由于有放射源，用戶必須遵守輻射防護(hù)規(guī)定，一般用于金屬鍍層各層的厚度測(cè)量。
        電容法一般只適用于極薄導(dǎo)體的絕緣涂層厚度。
        磁測(cè)量和渦流測(cè)量。隨著技術(shù)的日益進(jìn)步，特別是近幾年引入微處理器技術(shù)后，測(cè)厚儀在小型化、智能化、多功能化、高精度化和實(shí)用化方面向前邁進(jìn)了一大步。測(cè)量分辨率達(dá)到0.1μm，精度可達(dá)1%。具有適用范圍廣、測(cè)量范圍廣、操作方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。它是工業(yè)和科學(xué)研究中使用*泛的儀器。
        無(wú)損探傷法測(cè)厚既不損傷涂層也不損傷基材，檢測(cè)速度快，可以經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行大量的檢測(cè)工作。下面介紹幾種常規(guī)的厚度測(cè)量方法。
        測(cè)量原理
        1、基于磁吸原理的測(cè)厚儀
        鍍層的厚度可以用*磁鐵探頭和導(dǎo)磁鋼之間的吸引力與兩者的距離成正比來(lái)測(cè)量，這個(gè)距離就是鍍層的厚度，所以只要兩者的差值涂層和基材的滲透性足夠大，可以測(cè)量。鑒于大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品都是由結(jié)構(gòu)鋼和熱軋和冷軋鋼板沖壓而成，因此磁性測(cè)厚儀的應(yīng)用最為廣泛。測(cè)量?jī)x的基本結(jié)構(gòu)是磁鋼、拉簧、尺子和自停機(jī)構(gòu)。當(dāng)磁鋼與被測(cè)物相吸時(shí)，彈簧逐漸伸長(zhǎng)，拉力逐漸增大。當(dāng)鋼的拉力大于吸力時(shí)，記錄磁鋼脫離瞬間的下拉力，即可得到鍍層厚度。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)不同的型號(hào)和不同的范圍和適合的場(chǎng)合。涂層厚度0～100µm； 0～1000μm； 0～5mm等可在350度左右的角度內(nèi)用刻度表示，精度可達(dá)5%以上，可滿足工業(yè)應(yīng)用的一般要求。該儀器的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、測(cè)量前無(wú)需電源和校準(zhǔn)、價(jià)格低廉，非常適合車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制。
        二、磁感應(yīng)測(cè)厚儀原理
        磁感應(yīng)原理是利用探頭穿過(guò)非鐵磁性涂層并流入鐵基體的磁通量的大小來(lái)測(cè)量涂層的厚度。涂層越厚，磁通量越小。由于是電子儀器，校準(zhǔn)方便，可以執(zhí)行各種功能，擴(kuò)大范圍，提高精度。由于測(cè)試條件可以減少很多，所以它比磁吸式具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
        當(dāng)軟鐵芯上帶有線圈的探頭放在被測(cè)物體上時(shí)，儀器自動(dòng)輸出測(cè)試電流，磁通量的大小影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，儀器將信號(hào)放大，然后表示涂層的厚度。早期的產(chǎn)品都是用米來(lái)指示的，準(zhǔn)確度和重復(fù)性都不好。后來(lái)又發(fā)展出數(shù)顯型，電路設(shè)計(jì)也日趨完善。近年來(lái)，微處理器技術(shù)、電子開(kāi)關(guān)、穩(wěn)頻等技術(shù)相繼推出，多種產(chǎn)品相繼問(wèn)世，精度大幅提升，達(dá)到1%，分辨率達(dá)到0。1µm，磁感應(yīng)測(cè)厚儀的探頭多采用低碳鋼為導(dǎo)電芯，線圈電流的頻率不高以減少渦流效應(yīng)的影響，探頭具有溫度補(bǔ)償功能.由于儀器已經(jīng)智能化，可以識(shí)別不同的探頭，配合不同的軟件，自動(dòng)改變探頭的電流和頻率。一臺(tái)儀器可與多種探頭配合使用，也可使用同一儀器?？梢哉f(shuō)，適合工業(yè)生產(chǎn)和科研的儀器已經(jīng)到了非常實(shí)用的階段。
        采用電磁原理研制的測(cè)厚儀，原則上適用于所有非磁性導(dǎo)電涂層測(cè)量，一般要求基本磁導(dǎo)率在500以上。如果包層材料也有磁性，則要求有足夠大的間隙與基材的磁導(dǎo)率有關(guān)（如鋼上鍍鎳）。磁原理測(cè)厚儀可用于測(cè)量鋼鐵表面的油漆涂層、瓷和搪瓷保護(hù)涂層、塑料和橡膠涂層、包括鎳和鉻在內(nèi)的各種有色金屬鍍層，以及化工和石油中的各種防腐涂層。行業(yè)。 .對(duì)于感光膜、電容紙、塑料、聚酯等薄膜生產(chǎn)行業(yè)，也可以使用測(cè)量平臺(tái)或滾輪（鋼鐵制造）來(lái)測(cè)量大面積上的任意一點(diǎn)。
         3.渦流原理測(cè)厚儀
        渦流測(cè)厚法主要用于金屬基材上各種非金屬涂層的測(cè)量。高頻交流電用于在探頭的線圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng)。當(dāng)探頭靠近導(dǎo)電金屬體時(shí)，在金屬材料中形成渦流，并且隨著與金屬體距離的減小而增大。渦流會(huì)影響探頭線圈。因此，反饋?zhàn)饔檬菧y(cè)量探頭和基底金屬之間的距離。因?yàn)樘筋^是用來(lái)測(cè)量非鐵磁性金屬基材上涂層的厚度，所以我們通常稱探頭為非磁性探頭。無(wú)磁探頭一般采用高頻高導(dǎo)磁材料作為線圈芯，常采用鉑鎳合金等新材料制成。與磁測(cè)量原理相比，它們的電學(xué)原理基本相同，主要區(qū)別在于探頭不同，測(cè)試電流的頻率不同，信號(hào)大小和比例關(guān)系不同。在我公司測(cè)厚儀中，通過(guò)對(duì)探頭結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，結(jié)合微機(jī)技術(shù)，不同的探頭自動(dòng)識(shí)別不同的控制程序，分別輸出不同的測(cè)試。電流和刻度轉(zhuǎn)換軟件最終使兩種不同類型的探頭連接到同一個(gè)測(cè)厚儀上，減輕了用戶的負(fù)擔(dān)。厚度測(cè)量范圍擴(kuò)大（可達(dá)10萬(wàn)次以上），可測(cè)量包括導(dǎo)磁材料表面的非導(dǎo)磁涂層、導(dǎo)電材料表面的非導(dǎo)磁涂層和表面的導(dǎo)電層非導(dǎo)電材料，基本滿足工業(yè)要求。滿足大多數(shù)行業(yè)的需求。
        利用渦流原理的測(cè)厚儀，原則上可以測(cè)量所有導(dǎo)體上的非導(dǎo)體涂層，如航天飛機(jī)、車輛、家用電器、鋁合金門窗等鋁材表面的油漆和塑料涂層。產(chǎn)品和陽(yáng)極氧化膜。一些特殊的應(yīng)用，例如在某種金屬和其他非導(dǎo)電層上噴涂金剛石涂層。覆層材料也可以具有一定的電導(dǎo)率，也可以通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)測(cè)量，但要求兩者的電導(dǎo)率之比至少相差3到5倍（如銅上鍍鉻）。