涂層測厚儀的分類以及測量原理

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(xué)生成膜等，在有關(guān)國家和標準中稱為覆層（coating）,。

覆層厚度測量已成為加工工業(yè),、表面工程質(zhì)量檢測的重要一環(huán)，是產(chǎn)品達到優(yōu)等質(zhì)量標準的*手段,。為使產(chǎn)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：楔切法,、光截法、電解法,、厚度差測量法,、稱重法、X射線熒光法,、β射線反向散射法,、電容法、磁性測量法及渦流測量法等,。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(fù)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(guī)范。X射線法可測極薄鍍層,、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(dǎo)電體的絕緣覆層測厚時采用,。
隨著技術(shù)的日益進步，特別是近年來引入微機技術(shù)后,，采用磁性法和渦流法的測厚儀向微型,、智能、多功能,、高精度,、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(yè)和科研使用zui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(jīng)濟地進行,。
測量原理與儀器

一． 磁吸力測量原理及測厚儀
*磁鐵（測頭）與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的距離成一定比例關(guān)系,，這個距離就是覆層的厚度。利用這一原理制成測厚儀,，只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大,，就可進行測量。鑒于大多數(shù)工業(yè)品采用結(jié)構(gòu)鋼和熱軋冷軋鋼板沖壓成型,，所以磁性測厚儀應(yīng)用zui廣,。測厚儀基本結(jié)構(gòu)由磁鋼，接力簧,，標尺及自停機構(gòu)組成,。磁鋼與被測物吸合后，將測量簧在其后逐漸拉長,，拉力逐漸增大。當拉力剛好大于吸力,，磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得覆層厚度,。新型的產(chǎn)品可以自動完成這一記錄過程,。不同的型號有不同的量程與適用場合。
這種儀器的特點是操作簡便,、堅固耐用,、不用電源，測量前無須校準,，價格也較低,，很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制。

二． 磁感應(yīng)測量原理
采用磁感應(yīng)原理時,，利用從測頭經(jīng)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(yīng)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(yīng)原理的測厚儀，原則上可以有導(dǎo)磁基體上的非導(dǎo)磁覆層厚度,。一般要求基材導(dǎo)磁率在500以上,。如果覆層材料也有磁性，則要求與基材的導(dǎo)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(chǎn)品采用指針式表頭,，測量感應(yīng)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(shè)計引入穩(wěn)頻,、鎖相,、溫度補償?shù)鹊匦录夹g(shù)，利用磁阻來調(diào)制測量信號,。還采用設(shè)計的集成電路,，引入微機，使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高（幾乎達一個數(shù)量級）?，F(xiàn)代的磁感應(yīng)測厚儀,，分辨率達磁感應(yīng)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(yīng)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(nèi)的各種有色金屬電鍍層,，以及化工石油待業(yè)的各種防腐涂層,。

三． 電渦流測量原理
高頻交流信號在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場，測頭靠近導(dǎo)體時,，就在其中形成渦流,。測頭離導(dǎo)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(dǎo)電基體之間距離的大小，也就是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)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(yīng)原理比較，主要區(qū)別是測頭不同,，信號的頻率不同,，信號的大小、標度關(guān)系不同,。與磁感應(yīng)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(dǎo)電體上的非導(dǎo)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,，塑料涂層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導(dǎo)電性,，通過校準同樣也可測量,，但要求兩者的導(dǎo)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(dǎo)電體,，但這類任務(wù)還是采用磁性原理測量較為合適.

                                                    文章來源：北京綠野創(chuàng)能機電設(shè)備有限公司