對材料表面保護、裝飾形成的覆蓋層,如涂層、鍍層、敷層、貼層、化學生成膜等,在有關和標準中稱為覆層(coating)。
覆層厚度測量已成為加工工業、表面工程質量檢測的重要一環,是產品達到優等質量標準的*手段。為使產品化,我國出口商品和涉外項目中,對覆層厚度有了明確的要求。
覆層厚度的測量方法主要有:1楔切法、2光截法、3電解法、4厚度差測量法、5稱重法、6 X射線熒光法、7 β射線反向散射法、8電容法、9磁性測量法、10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。
X射線和β射線法是無接觸無損測量,但裝置復雜昂貴,測量范圍較小。因有放射源,使用者必須遵守射線防護規范。X射線法可測薄鍍層、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。
電容法僅在薄導電體的絕緣覆層測厚時采用。
隨著技術的日益進步,是近年來引入微機技術后,采用磁性法和渦流法的測厚儀向微型、智能、多功能、、實用化的方向進了一步。測量的分辨率已達0.1微米,精度可達到1%,有了大幅度的提高。它適用范圍廣,量程寬、操作簡便且價廉,是工業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濟地進行。
測量原理與儀器
一、磁感應測量原理
采用磁感應原理時,利用從測頭經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。利用磁感應原理的測厚儀,原則上可以有導磁基體上的非導磁覆層厚度。一般要求基材導磁率在500以上。如果覆層材料也有磁性,則要求與基材的導磁率之差足夠大(如鋼上鍍鎳)。當軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時,儀器自動輸出測試電流或測試信號。早期的產品采用指針式表頭,測量感應電動勢的大小,儀器將該信號放大后來指示覆層厚度。近年來的電路設計引入穩頻、鎖相、溫度補償等地新技術,利用磁阻來調制測量信號。還采用設計的集成電路,引入微機,使測量精度和重現性有了大幅度的提高(幾乎達一個數量級)。現代的磁感應測厚儀,分辨率達磁感應測厚儀_電渦流測量原理_磁吸力測量原理及測厚儀_電渦流原理的測厚儀到0.1um,允許誤差達1%,量程達10mm。
磁性原理測厚儀可應用來測量鋼鐵表面的油漆層,瓷、搪瓷防護層,塑料、橡膠覆層,包括鎳鉻在內的各種有色金屬電鍍層,以及化工石油待業的各種防腐涂層。
代表產品有時代公司的:TT220
涂層測厚儀TT220采用了磁性測厚法,是一種小型測量儀,它能快速、無損傷、精頦地進行鐵磁性金屬基體上的覆層厚度的測量。可廣泛用于制造業、金屬加工業、化工業、商檢等檢測領域。由于該儀器體積小,測頭與儀器一體化,適用于工程現場測量。 特點: 可進行零點校準及二點校準。 可對測頭進行基本校準。 設有五個統計量:平均值(MEAN)、大值(MAX)、小值(MIN)、測試次數(NO)、標準偏差(S.DEV)。 保修條款:按照規定 TT220涂層測厚儀,鍍層測厚儀,油漆測厚儀,絕緣層測厚儀 實行三包,儀器保修一年,終身維護!
TT220涂層測厚儀,鍍層測厚儀,油漆測厚儀,絕緣層測厚儀
可存貯和統計計算15個測量值。
具有兩種測量方式:連續測量方式(CONTINUE)和單次測量方式(SINGLE)。
具有自動關機功能。
刪除功能:對測量中出現的單次可疑數據進行刪除,也可刪除存貯區內的所有數據,以便進行新的測量。
操作過程有蜂鳴聲提示。
有欠壓指示功能。
有錯誤提示功能。
TT220涂層測厚儀,鍍層測厚儀,油漆測厚儀,絕緣層測厚儀主要技術指標
測量原理:磁性法
測量范圍:1~1250μm
測量精度:±(3%H+1)μm(零點校準)
±[(1~3)%H+1] μm(二點校準)
二、電渦流測量原理
高頻交流信號在測頭線圈中產生電磁場,測頭靠近導體時,就在其中形成渦流。測頭離導電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。這個反饋作用量表征了測頭與導電基體之間距離的大小,也就是導電基體上非導電覆層厚度的大小。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。與磁感應原理比較,主要區別是測頭不同,信號的頻率不同,信號的大小、標度關系不同。與磁感應測厚儀一樣,渦流測厚儀也達到了分辨率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,原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量,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,塑料涂層及陽氧化膜。覆層材料有一定的導電性,通過校準同樣也可測量,但要求兩者的導電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導電體,但這類任務還是采用磁性原理測量較為合適。
代表產品有時代公司的:TT230
涂層測厚儀TT230是一種小型的測量儀,它能快速、無損傷、精頦地進行非磁性金屬基體上非導電覆層厚度的測量。可廣泛用于制造業、金屬加工業、商檢等檢測領域。由于該儀器體積小,測頭與儀器一體化,適用于工程現場測量。
涂層測厚儀TT230有以下特點
可進行零點校準及二點校準。
可對測頭進行基本校準。
設有五個統計量:平均值(MEAN)、大值(MAX)、小值(MIN)、測試次數(NO)、標準偏差(S.DEV)。可存貯和統計計算15個測量值。
具有兩種測量方式:連續測量方式(CONTINUE)和單次測量方式(SINGLE)。
自動關機功能。
刪除功能:對測量中出現的單次可疑數據進行刪除,也可刪除存貯區內的所有數據,以便進行新的測量。
操作過程有蜂鳴聲提示。
有欠壓指示功能。
有錯誤提示功能。
涂層測厚儀TT230主要技術指標
測量原理:渦流法
測量范圍:1~1250μm
測量精度:±(3%H+1.5)μm(零點校準)
±[(1~3)%H+1.5] μm(二點校準)