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涂层测厚仪的测量原理分析

更新时间:2020-11-20       点击次数:407
  一、磁吸引力测量原理及涂层测厚仪
 
  *探头与导磁钢材之间的吸力大小与处在这两者之间的距离成一定比例关系。这个距离就是涂层的厚度。根据这一原理制成涂层测厚仪,只要涂层与基体的导磁率之间足够大,就可进行涂层测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型,所以磁性测厚仪应用zui广。涂层测厚仪基本结构由磁钢,接力簧,标尺及自动停机构组成。磁钢与被测物吸合后,将测量簧在其后逐渐拉长,拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸引力,磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得涂层厚度。这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源,测量前无须校准,价格比较低,很适合车间做现场质量控制。
 
  二、磁感应法测量涂层的原理
 
  采用磁感应原理测量涂层时,利用探头经过非铁磁涂层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定涂层厚度。也可以测定与之对应的磁阻大小,来表示其涂层覆层厚度。涂层越厚,则磁阻越大,磁通越小。利用磁感应的涂层测厚仪,原则上可以有导磁基体上的非导磁涂层厚度。一般要求基体导磁率在500以上。如果涂层材料也有磁性,则要求与基体的导磁率之间的差足够大(如钢上镀镍)。当软芯上绕着线圈的探头放在被测样片上时,涂层测厚仪自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头,测量感应电动势的大小,涂层测厚仪将该信号放大后来指示涂层厚度。近几年来采用了专业设计的集成电路,引入单片微机,增加先进的工具,使测量精度和重现性有了大幅度的提高。磁性原理涂层测厚仪可应用来测量钢铁表面的油漆层,瓷、搪瓷防护层,塑料、橡胶涂层,以及化工石油业的各种防腐涂层的厚度。
 
  三、电涡流测量原理
 
  高频交流信号在探头线圈中产生电磁场,探头靠近导体时,就在其中形成涡流。探头离导电基体愈近,则涡流愈大,反射阻抗也愈大。这个反馈作用量表征了探头与导电基体之间距离的大小,也就是导电基体上非导电涂层厚度的大小。由于这类涂层测厚仪探头专门测量非铁磁金属基体上的涂层厚度,所以通常称为非磁性探头。非磁性探头采用高频材料做线圈芯。与磁感应原理比较,主要区别是涂层测厚仪探头不同,信号频率不同,信号的大小、标度关系不同。采用电涡流原理的涂层测厚仪,原则上对所有导电基体上的非导电涂层均可测量,如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其它铝制品表面的漆,塑料涂层及阳极氧化膜。涂层材料有一定的导电性,通过校准同样也可测量,但要求两者导电率之比至少相差3-5倍。虽然钢铁基体亦为导体,但这类任务还是采用磁性原理测量涂层厚度较为合适。
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