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涂層厚度儀的工作原理
厚度儀操作方便，堅(jiān)固耐用，無(wú)需電源，測(cè)量前無(wú)需校準(zhǔn)，價(jià)格低廉，適用于生產(chǎn)車間的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控。不同型號(hào)測(cè)量范圍不同，但工作原理基本相同。以下內(nèi)容是涂層厚度儀工作原理的介紹。
1.厚度儀的磁感應(yīng)測(cè)量原理
當(dāng)采用磁感應(yīng)原理時(shí)，涂層的厚度由從探頭通過(guò)非鐵磁涂層流入鐵磁基體的磁通量來(lái)測(cè)量。也可以測(cè)量相應(yīng)的磁阻來(lái)表示涂層厚度。涂層越厚，磁阻越大，磁通量越小。原則上，基于磁感應(yīng)原理的厚度儀可以在導(dǎo)磁基底上具有非磁性涂層的厚度。一般要求基材的滲透率在500以上。如果涂層材料也是磁性的，則要求涂層材料的磁導(dǎo)率與基材的磁導(dǎo)率之差足夠大(如鋼上鍍鎳)。當(dāng)纏繞在軟芯線圈上的探頭放在被測(cè)樣品上時(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)品采用指針式儀表測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，儀器放大信號(hào)后指示鍍層厚度。近年來(lái)，穩(wěn)頻、鎖相、溫度補(bǔ)償?shù)刃录夹g(shù)被引入電路設(shè)計(jì)，測(cè)量信號(hào)由磁阻調(diào)制。它還采用了集成電路，并引入了微型計(jì)算機(jī)，大大提高了測(cè)量精度和重現(xiàn)性(幾乎一個(gè)數(shù)量級(jí))?，F(xiàn)代磁感應(yīng)厚度儀的分辨率為0.1um，允許誤差為1%，測(cè)量范圍為10 mm，基于磁學(xué)原理的厚度儀可用于精確測(cè)量油漆層、瓷器和搪瓷保護(hù)層、塑料和橡膠涂層、包括鎳和鉻在內(nèi)的各種有色金屬電鍍層，以及化學(xué)和石油工業(yè)的各種防腐涂層。
2.厚度儀的渦流測(cè)量原理
高頻交流信號(hào)在探頭的線圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，當(dāng)探頭靠近導(dǎo)體時(shí)，線圈中形成渦流。探針離導(dǎo)電基底越近，渦流越大，反射阻抗越大。該反饋?zhàn)饔帽硎咎结樅蛯?dǎo)電基底之間的距離，即導(dǎo)電基底上非導(dǎo)電涂層的厚度。這種探頭通常被稱為非磁性探頭，因?yàn)樗鼫y(cè)量非鐵磁金屬基底上涂層的厚度。非磁性探頭使用高頻材料作為線圈芯，如鉑鎳合金或其他新材料。與磁感應(yīng)原理相比，主要區(qū)別是探頭不同、信號(hào)頻率不同、信號(hào)大小不同、標(biāo)度關(guān)系不同。與磁感應(yīng)厚度儀一樣，渦流厚度儀也達(dá)到了0.1um的高分辨率水平，允許誤差為1%，測(cè)量范圍為10 mm，原理上，基于渦流原理的厚度儀可以測(cè)量所有導(dǎo)體上的非導(dǎo)電涂層，如航空航天飛機(jī)、車輛、家用電器、鋁合金門窗等鋁制品表面的油漆、塑料涂層和陽(yáng)極氧化膜等。涂層材料具有一定的電導(dǎo)率，也可以通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)測(cè)量，但要求涂層材料與涂層材料的電導(dǎo)率比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼襯底也是導(dǎo)體，但是用磁學(xué)原理來(lái)測(cè)量這樣的任務(wù)更合適。
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