為了實現(xiàn)對材料的保護(hù)或裝飾作用,在化工,,電子,,電力,金屬,,家具等行業(yè)中通常采用噴涂油漆,,有色金屬,陽極氧化膜等,,這樣便出現(xiàn)了涂層,、鍍層、敷層,、貼層或化學(xué)生成膜等概念,,我們稱之為“覆層”或“涂層”。
涂層測厚已成為眾多行業(yè)中成品質(zhì)量檢測的重要工序,,是產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的*手段,。
覆層厚度檢測方法主要有:楔切法、電解法,、射線法,、電容法、磁吸力法,、磁感應(yīng)法,、電渦流法及超聲波法等。
楔切法需要對漆膜表面進(jìn)行劃破然后按標(biāo)尺刻度對漆膜厚度讀數(shù),,楔切法對基材沒有太多要求,,但其對漆膜是有損傷的,屬于有損測量,。代表型號為:PIG455機(jī)械式涂層測厚儀,。
電解法是一個逆向的電鍍,適合對電鍍層的單層或多層測厚,,會對涂層表面產(chǎn)生破壞,,也屬于有損測量。代表型號有:國產(chǎn)ZD-B電解測厚儀,,德國GALVANOTEST 2000庫侖電鍍層測厚儀等,。
X射線瑩光法β射線反射法可以無接觸,無損測量,,但裝置復(fù)雜昂貴,,測量范圍小。因有放射源,,故使用者必須遵守射線防護(hù)規(guī)范,,一般多用于各層金屬鍍層的厚度測量。
電容法一般僅在很薄導(dǎo)電體的絕緣覆層厚度測試上應(yīng)用,。
磁吸力法原理介紹:*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(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)品可以自動完成這一記錄過程,。這種儀器特點是操作簡便、堅固耐用,、不用電源,,測量前無須校準(zhǔn),價格也較低,,很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制,。
代表型號:德國麥考特系列涂層測厚儀。不同的型號有不同的量程與適用場合,。
磁感應(yīng)法測量原理介紹: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,,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(jī),,使測量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高(幾乎達(dá)一個數(shù)量級)。現(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,。
電渦流法測量原理: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(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
超聲波法用于涂層測厚國內(nèi)技術(shù)不成熟,,國外有一款PosiTector200專門用于測量非金屬基材上的涂層厚度。如塑料,、木材,、混凝土等基材上的涂層。
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