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涂层测厚仪工作原理

发布时间:2019-07-01 09:04
       涂层测厚仪是我们生产中常常用于检测产品质量是否合格的厚度测量仪器之一,由于涂层的厚度较薄,大部分涂层的厚度低于0.1mm,甚至低于0.01mm,而且,涂层主要是依附在其他的基体上,想要测量出涂层的厚度,不能够使用普通的接触式测量仪器进行测量,例如不能使用百分表和测厚规进行测量,这两种接触式厚度测量仪器仅能测量单一基体物质的厚度测量。所以对于诸如油漆、电镀、薄膜等厚度较小或者是依附在其他基体上的物体厚度测量,需要采用涂层测厚仪进行测量。涂层测厚仪根据其工作原理可以分为磁性测厚法和涡流测厚法,仪器因此可以分为Fe基涂层测厚仪和NFe基涂层测厚仪,还有能够使用2种测厚探头的两用涂层测厚仪。下面我们就阐述下涂层测厚仪工作原理:
 
磁性法测厚仪工作原理示意图

磁性法测厚仪工作原理示意图
 
       磁性测厚法可测量磁性金属基体上非磁性覆盖层的厚度,例如钢、铁、合金和硬磁性钢等上的铝、锌、铜、珐琅、橡胶、油漆等。将磁性涂层测厚仪接触到被测物体的表面,由于铁基材料容易受到磁的吸力,通过被测物体的磁通量的变化,在测头检测线圈中便会感应出电压信号,该信号与磁矩成比例。涂层的厚度与磁矩相关,而磁矩和磁化强度可以作为磁场的参数来进行测量,进而可以通过它们之间的关系将这个涂层厚度的值测量出来。简单来说,涂层测厚仪磁性测厚法工作原理是,磁性法(F型测头)当测头与覆盖层接触时,测头和磁性金属基体会构成一闭合磁路,由于非磁性覆盖层的存在,使磁路磁阻变化,通过测量磁阻变化可计算出覆盖层的厚度。注意,此时的覆盖层仅为非磁性覆盖层,若同是磁性覆盖层那么测量会失败。
 
涡流法测厚仪工作示意图

涡流法测厚仪工作示意图
 
 
       涡流法涂层测厚仪的工作原理是:高频交流信号在测头线圈中产生电磁场,测头靠近导体时,就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近,则涡流愈大,反射阻抗也愈大。这个反射阻抗作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小,也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。简单来说,涡流法(N型测头)就是利用高频交变电流在线圈中产生一个电磁场,当测头与覆盖层接触时,金属基体上会产生电涡流,并对测头中的线圈产生反馈作用,通过测量反馈作用的大小即可导出覆盖层的厚度。此时的覆盖层为任意绝缘涂层厚度,即涂层表面不能产生电涡流。
 
       综上所述,涂层测厚仪工作原理是通过仪器的不同探头,在贴合被测涂层表面后,探头发出的磁性或者高频交流信号,基体部分会产生相应的磁阻或者是电涡流来回应探头,探头将接收到的电压信号或者是反馈的作用力来计算涂层的厚度,进而显示在涂层测厚仪的显示屏上。不过需要注意的是,在测量涂层的厚度时,需要选择对应的基体涂层测厚仪,否则无法完成厚度测量。相对来说,涂层测厚仪的测量过程较为简单,基本算是一键即可测量出被测涂层的厚度,但是想要理解涂层测厚仪的工作原理还需要思考,以区别其中的磁性法涂层测厚仪和涡流法涂层测厚仪的不同之处。

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