涂鍍層測厚儀根據(jù)測量原理一般有以下五種類型:
1.磁性測厚法
適用導(dǎo)磁材料上的非導(dǎo)磁層厚度測量.導(dǎo)磁材料一般為:鋼\鐵\銀\鎳.此種方法測量精度高
2.渦流測厚法
適用導(dǎo)電金屬上的非導(dǎo)電層厚度測量.此種方法較磁性測厚法精度低
3.超聲波測厚法
目前國內(nèi)還沒有用此種方法測量涂鍍層厚度的,國外個(gè)別廠家有這樣的儀器,適用多層涂鍍層厚度的測量或則是以上兩種方法都無法測量的場合.但一般價(jià)格昂貴\測量精度也不高.
4.電解測厚法
此方法有別于以上三種,不屬于無損檢測,需要破壞涂鍍層.一般精度也不高.測量起來較其他幾種麻煩
5.放射測厚法
此種儀器價(jià)格非常昂貴(一般在10萬RMB以上),適用于一些特殊場合.
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(gè)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(jìn)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(biāo)尺及自停機(jī)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(dāng)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(dòng)完成這一記錄過程,。不同的型號(hào)有不同的量程與適用場合,。
這種儀器的特點(diǎn)是操作簡便,、堅(jiān)固耐用、不用電源,測量前無須校準(zhǔn),,價(jià)格也較低,,很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制。
采用磁感應(yīng)原理時(shí),,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(dāng)軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時(shí),,儀器自動(dòng)輸出測試電流或測試信號(hào)。早期的產(chǎn)品采用指針式表頭,,測量感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,,儀器將該信號(hào)放大后來指示覆層厚度。近年來的電路設(shè)計(jì)引入穩(wěn)頻,、鎖相,、溫度補(bǔ)償?shù)鹊匦录夹g(shù),利用磁阻來調(diào)制測量信號(hào),。還采用設(shè)計(jì)的集成電路,,引入微機(jī),使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高(幾乎達(dá)一個(gè)數(shù)量級(jí))?,F(xiàn)代的磁感應(yīng)測厚儀,,分辨率達(dá)到0.1um,允許誤差達(dá)1%,,量程達(dá)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(hù)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(hào)在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場,測頭靠近導(dǎo)體時(shí),,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(gè)反饋?zhàn)饔昧勘碚髁藴y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(hào)的頻率不同,,信號(hào)的大小、標(biāo)度關(guān)系不同,。與磁感應(yīng)測厚儀一樣,,渦流測厚儀也達(dá)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(zhǔn)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
1.影響因素的有關(guān)說明
a 基體金屬磁性質(zhì)
磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實(shí)際應(yīng)用中,,低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,,應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),;亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b 基體金屬電性質(zhì)
基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響,,而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān),。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),。
c 基體金屬厚度
每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度,,測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1,。
d 邊緣效應(yīng)
本儀器對試件表面形狀的陡變敏感,。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測量是不可靠的。
e 曲率
試件的曲率對測量有影響,。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大,。因此,在彎曲試件的表面上測量是不可靠的,。
f 試件的變形
測頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形,,因此在這些試件上測出可靠的數(shù)據(jù)。
g 表面粗糙度
基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響,。粗糙程度增大,,影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,,每次測量時(shí),,在不同位置上應(yīng)增加測量的次數(shù),以克服這種偶然誤差,。如果基體金屬粗糙,,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個(gè)位置校對儀器的零點(diǎn);或用對基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,,再校對儀器的零點(diǎn),。
g 磁場
周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場,會(huì)嚴(yán)重地干擾磁性法測厚工作,。
h 附著物質(zhì)
本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感,,因此,必須清除附著物質(zhì),,以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸,。
i 測頭壓力
測頭置于試件上所施加的壓力大小會(huì)影響測量的讀數(shù),因此,,要保持壓力恒定,。
j 測頭的取向
測頭的放置方式對測量有影響。在測量中,,應(yīng)當(dāng)使測頭與試樣表面保持垂直,。
2.使用儀器時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)定
a 基體金屬特性
對于磁性方法,標(biāo)準(zhǔn)片的基體金屬的磁性和表面粗糙度,,應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似,。
對于渦流方法,,標(biāo)準(zhǔn)片基體金屬的電性質(zhì),應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的電性質(zhì)相似,。
b 基體金屬厚度
檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度,,如果沒有,可采用3.3中的某種方法進(jìn)行校準(zhǔn),。
c 邊緣效應(yīng)
不應(yīng)在緊靠試件的突變處,,如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進(jìn)行測量,。
d 曲率
不應(yīng)在試件的彎曲表面上測量,。
e 讀數(shù)次數(shù)
通常由于儀器的每次讀數(shù)并不*相同,因此必須在每一測量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù),。覆蓋層厚度的局部差異,,也要求在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行多次測量,表面粗造時(shí)更應(yīng)如此,。
f 表面清潔度
測量前,,應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì),如塵土,、油脂及腐蝕產(chǎn)物等,,但不要除去任何覆蓋層物質(zhì)
哪類不銹鋼是磁性 哪類是非磁性
人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材,驗(yàn)證其優(yōu)劣和真?zhèn)?,不吸無磁,,認(rèn)為是好的,貨真價(jià)實(shí),;吸者有磁性,,則認(rèn)為是冒牌假貨。其實(shí),,這是一種極其片面的,、不切實(shí)的錯(cuò)誤的辨別方法。
不銹鋼的種類繁多,,常溫下按組織結(jié)構(gòu)可分為幾類:
1.奧氏體型:如304,、321、316,、310等,;是無磁或弱磁性
2.馬氏體或鐵素體型:如404B,430,、420,、410等;是有磁性的,。
通常用作裝飾管板的不銹鋼多數(shù)是奧氏體型的304材質(zhì),,一般來講是無磁或弱磁的,但因冶煉造成化學(xué)成分波動(dòng)或加工狀態(tài)不同也可能出現(xiàn)磁性,,但這不能認(rèn)為是冒牌或不合格,,這是什么原因呢?
上面提到奧氏體是無磁或弱磁性,,而馬氏體或鐵素體是帶磁性的,,由于冶煉時(shí)成分偏析或熱處理不當(dāng),,會(huì)造成奧氏體304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣,,304不銹鋼中就會(huì)帶有微弱的磁性,。
另外,304不銹鋼經(jīng)過冷加工,,組織結(jié)構(gòu)也會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)化,,冷加工變形度越大,馬氏體轉(zhuǎn)化越多,,鋼的磁性也越大,。如同一批號(hào)的鋼帶,生產(chǎn)Φ76管,,無明顯磁感,,生產(chǎn)Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些,,生產(chǎn)方矩形管因變形量比圓管大,,特別是折角部分,變形更激烈磁性更明顯,。
要想*消除上述原因造成的304鋼的磁性,,可通過高溫固溶處理開恢復(fù)穩(wěn)定奧氏體組織,從而消去磁性,。
特別要提出的是,,因上面原因造成的304不銹鋼的磁性,與其他材質(zhì)的不銹鋼,,如430,、碳鋼的磁性*不是同一級(jí)別的,也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性,。
這就告訴我們,,如果不銹鋼帶弱磁性或*不帶磁性,應(yīng)判別為304或316材質(zhì),;如果與碳鋼的磁性一樣,,顯示出強(qiáng)磁性,因判別為不是304材
涂層測厚儀的技術(shù)
目前,,國內(nèi)國外不管是出名的品牌還是一般的生產(chǎn)廠家,,其測厚儀的操作方法均需要如下步驟:
1調(diào)零,即在特定的零板上調(diào)零,,或在需要測量的原基材上調(diào)零,;
2根據(jù)測量產(chǎn)品的不同測量范圍,用適當(dāng)?shù)臏y試片調(diào)值,以減少測量上的誤差,。 這種方法一般情況下,,儀器新購使用時(shí)還是沒有什么問題的,只是比較繁瑣一點(diǎn),。但當(dāng)探頭使用一段時(shí)間后,,問題就出來了。操作中我們的儀器測量精度大大減小了,。 很難把握,。原因在于產(chǎn)品的原理,這是一個(gè)致命的缺陷,,即探頭是使用一根磁鐵繞線圈,。 通上電流后產(chǎn)生磁場,這個(gè)磁場是不規(guī)則的,。還好,,現(xiàn)在有一款新型的涂層測厚儀,它采用的是的磁感技術(shù),。也就是我們知道的 霍爾效應(yīng),, 霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的,。通過研究霍爾電壓與工作電流的關(guān)系,,測量電磁鐵磁場、磁導(dǎo)率,、研究霍爾電壓與磁場的關(guān)系 , 霍爾發(fā)現(xiàn)這個(gè)電位差 UH與電流強(qiáng)度 I H 成正比,,與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 成正比,與薄片的厚度 d 成反比,。這個(gè)磁場是就變成規(guī)則的,。該原理運(yùn)用在涂層測厚儀上面就無需再調(diào)測試片了。特別是測量圓弧的或凹面的產(chǎn)品時(shí),,使用更為簡單和方便了,。
EPk涂層測厚儀和電火花檢測儀
麥考特測厚儀根據(jù)量程大小可分為G6,,F(xiàn)6,,G7,F(xiàn)7,,S3,,S5,S10和S20以及筆式測厚儀等各種不同規(guī)格的測厚儀,zui小的測量范圍是0-100微米,,zui大的是7.5-20毫米,;又根據(jù)表現(xiàn)形式分為圓盤指針式的和數(shù)字顯示的(如新型的G7,F(xiàn)7等);還根據(jù)外觀的不同分為香蕉形的(俗稱)和筆式測厚儀,特別要注意的是,,EPK還有二種特殊規(guī)格的麥考特測厚儀:即測量銅鋁塑料基底上鍍鎳的Ni50,,Ni100和測量鐵基底上鍍鎳的NiFe50。
二,、 MikroTest涂層測厚儀測量原理及應(yīng)用
所有MikroTest涂層測厚儀都是依據(jù)磁吸力的測量原理進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,。測量磁鋼與磁性基體間的磁吸力與盤狀彈簧的彈力平衡,盤狀彈簧的旋轉(zhuǎn)彈力的大小與涂層厚度有直接關(guān)系,。
MikroTest涂層測厚儀中G6,,F(xiàn)6,G7,,F(xiàn)7,,S3,S5,,S10和S20型主要用于測量鋼鐵基體上的非磁性涂鍍層,;Ni50和Ni100主要用于測量銅鋁塑料基底上鍍鎳;NiFe50主要用于測量鋼鐵基體上的鍍鎳層,。
三,、 MikroTest涂層測厚儀技術(shù)參數(shù)
型 號(hào) | 測量范圍 | 讀 值 精 度 ± | zui小測量區(qū)直徑mm | 基體zui小厚度mm | 適 用 場合 |
Mikrotest 6 G | 0-100um | 1um或5%讀值 | 20mm | 0.5 | 鋼、鐵基體上電鍍層,、漆,、搪瓷、塑料,、橡膠層等 |
Mikrotest 6 F | 0-1000um | 3um或5%讀值 | 30mm | 0.5 | |
Mikrotest 6 S3 | 0.2-3mm | 5%讀值 | 30mm | 1.0 | |
Mikrotest 6 S5 | 0.5-5mm | 5%讀值 | 50mm | 1.0 | |
Mikrotest 6 S10 | 2.5-10mm | 5%讀值 | 50mm | 2.0 | |
Mikrotest 6 S20 | 7.5-20mm | 5%讀值 | 100mm | 7.0 | |
Mikrotest 6 Ni50 | 0-50um | 1um或5%讀值 | 15mm | | 非鐵基體上鍍鎳層 |
Mikrotest 6 Ni100 | 0-100um | 1um或5%讀值 | 15mm | | |
Mikrotest NiFe50 | 0-50um | 2um或8%讀值 | 20mm | 0.5 | 鋼鐵基體上電鍍鎳 |
Mikrotest 7 G | 0-300um | 2um或3%讀值 | 20mm | 0.5 | 鋼,、鐵基體上電鍍層、漆,、搪瓷,、塑料、橡膠層等 |
Mikrotest 7 F | 0-1500um | 5um或3%讀值 | 30mm | 0.5 | |
Mikrotest 7 S5 | 0.5-5mm | 4%讀值 | 50mm | 1.0 | |
Mikrotest 7 S15 | 3.0-15mm | 4%讀值 | 100mm | 7.0 | |
注:表中鋼鐵基體均指未硬化鋼鐵(C15到C45)
推動(dòng)指輪時(shí),,不要觸動(dòng)按鈕; 盡量保證測量點(diǎn)與兩支撐點(diǎn)在同一平面上,; 在粗糙表面測量時(shí),,讀數(shù)將偏大。要多次測量求取平均值,;測量柱體或圓形邊緣時(shí),,一定要利用儀器測嘴的V型口; 測量含碳量高或經(jīng)過熱處理后的硬質(zhì)鋼上涂層時(shí),,測值會(huì)偏大,; 基體厚度小于臨界厚度時(shí),,測值會(huì)偏大;在凸凹測量會(huì)對測值有影響,,在凸面時(shí)測值偏大,、凹面時(shí)測值偏小,; 五,、 MikroTest涂層測厚儀的維護(hù)與保養(yǎng)
保證測厚儀遠(yuǎn)離*磁鐵或電磁鐵,遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場,、強(qiáng)電場,; 切勿猛烈碰撞 測厚儀使用完后指輪一定要反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到二分之一刻度以上的位置再放置在存放點(diǎn);六,、 MikroTest涂層測厚儀的維修
針對轉(zhuǎn)盤停不?。嚎烧{(diào)整卡位銷; 針對轉(zhuǎn)盤推不動(dòng):檢查驅(qū)動(dòng)發(fā)條,、齒輪組,; 針對測值不準(zhǔn):要用工具調(diào)整彈簧; 齒輪組卡位:清洗齒輪組,;七,、 MikroTest涂層測厚儀的符合標(biāo)準(zhǔn)
DIN 50981,50982,; ASTM B499,,E367,D1186,,B530,,G12,; BS5411,; DIN EN ISO 2178,2361 MiniTest 600 系列涂層測厚儀(更多介紹:德國epk涂層測厚儀)
八,、 MiniTest 600涂層測厚儀產(chǎn)品名錄
MiniTest 600 系列涂層測厚儀產(chǎn)品主要包括兩種小類型:MiniTest 600B和MiniTest 600,,每種小類都可分為F型、N型,、FN型三種,,因此600系列測厚儀共有6種機(jī)型供選擇。600B型與600型的zui大區(qū)別就是600B是基本型,,沒有統(tǒng)計(jì)功能,。
九、 MiniTest 600涂層測厚儀的測量原理及應(yīng)用
F型測頭是根據(jù)磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的,,主要測量鋼鐵基體上的非磁性涂鍍層,。例如:鋁、鉻、銅,、鋅,、涂料、橡膠等,,也適用于合金和硬質(zhì)鋼,。
N型測頭是根據(jù)電渦流原理設(shè)計(jì)的,主要測量非鐵磁性金屬和奧氏體不銹鋼上的涂層,。例如:鋁,、銅、鑄鋅件上的涂料,、陽極氧化膜,、陶瓷等。
FN型測頭是同時(shí)利用磁感應(yīng)原理和電渦流原理設(shè)計(jì)的,,一個(gè)測頭就可完成F型和N型兩種測頭所能完成的測量,。
測量前一定要在表面曲率半徑,、基體材料,、厚度、測量面積都與被測樣本相同的無涂層的底材上較零,,才可以保證測量的性,;每次測量之間間隔幾秒鐘以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性; 噴砂,、噴丸表面上的涂層也可以測量,,但要嚴(yán)格按照說明書的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn); 不要用力拽或折測頭線,,以免線斷,; 嚴(yán)禁測量表面有酸、堿溶液或潮濕的產(chǎn)品,,以免損壞測頭,;測量時(shí)測頭軸線一定要垂直于被測工作表面; 每次測量應(yīng)有大于3秒的時(shí)間間隔,。
測量范圍 | F型 | 0-3000um |
N型 | 0-2000um | |
FN型(兩用型) | 0-3000um(F),0-2000um(N) | |
允許誤差 | ±2um或±2-4%讀數(shù) | |
zui小曲率半徑 | 5mm(凸),、25mm(凹) | |
zui小測量面積 | Φ20mm | |
zui小基體厚度 | 0.5mm(F型),、50um(N型) | |
測量單位 | Um-mils可選 | |
顯示 | 4位LED數(shù)字顯示 | |
校準(zhǔn)方式 | 標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)、一點(diǎn)校準(zhǔn),、二點(diǎn)校準(zhǔn),、基礎(chǔ)校準(zhǔn)(華豐公司內(nèi)) | |
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) | 平均值,、標(biāo)準(zhǔn)偏差、讀數(shù)個(gè)數(shù),、zui大值,、zui小值 | |
接口 | RS-232(不適合B型) | |
電源 | 2節(jié)5號(hào)堿性電池 | |
儀器尺寸 | 64mmX115mmX25mm | |
測頭尺寸 | Φ15mmX62mm | |
相關(guān)產(chǎn)品
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