涂层测厚仪的测量范围与精度
16. 5月 2024
起初,人们主要依赖传统的手动方法和一些基本的工具来进行涂层厚度的初步估量,虽然这些方法简单易行、花费的费用少,但是精度和效率都比较低,根本无法满足日益严格的工业要求。随着科学技术的发展,有损检测方法开始展露头角,这些方法通过破坏和刮削涂层来获取厚度信息,虽然精度有所提高,但不可避免地会对被测件造成损害,不利于实际应用。
近年来引入微机技术后,对产品测量的要求逐步提升,测厚仪逐渐向微型、高精度、智能等方向发展。涂层测厚仪作为一种新型的仪器应运而生,可无损的测量涂层或涂料膜厚度。因为它能快速、无损伤、精密地进行涂层和镀层厚度的测量,所以广泛应用于众多领域。
首先来说一说涂层测厚仪的技术原理。一种是磁吸力测量原理,永久磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系,利用这一原理制成测厚仪,只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可进行测量。测厚仪基本结构由磁钢,接力簧,标尺及自停机构组成。这种仪器操作简便、坚固耐用、不用电源,测量前无须校准,价格也较低,很适合车间做现场质量控制。第二是磁感应测量原理,利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小,来表示其覆层厚度。覆层越厚,则磁阻越大,磁通越小。现代的磁感应测厚仪,分辨率达到0.1um,允许误差达1%,量程达10mm。磁性原理测厚仪可应用来精确测量钢铁表面的油漆层,瓷、搪瓷防护层,塑料、橡胶覆层,包括镍铬在内的各种有色金属电镀层,以及化工石油待业的各种防腐涂层。第三是电涡流测量原理,高频交流信号在测头线圈中产生电磁场,测头靠近导体时,就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近,则涡流愈大,反射阻抗也愈大。由于这类测头专门测量非铁磁金属基材上的覆层厚度,所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯,例如铂镍合金或其它新材料。。与磁感应测厚仪一样,涡流测厚仪也达到了分辨率0.1um,允许误差1%,量程10mm的高水平。采用电涡流原理的测厚仪,原则上对所有导电体上的非导电体覆层均可测量,如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其它铝制品表面的漆,塑料涂层及阳极氧化膜。覆层材料有一定的导电性,通过校准同样也可测量,但要求两者的导电率之比至少相差3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢铁基体亦为导电体,但这类任务还是采用磁性原理测量较为合适。
其次,说一说其测量范围与精度,不同类型的涂层测厚仪,测量范围和精度也存在着区别。一般情况下,磁感应涂层测厚仪的测量范围为0~2000um,精度为±(3%5%+1um),可以应用于准确测量钢铁表面的油漆层、搪瓷防护层、塑料及橡胶覆层。各种各样的有色金属电镀层、化工石油待业的各种防腐涂层,均可以使用此仪器来测量。涂层超声波测厚仪的测量范围是0~50mm,精度为±0.1mm,其特点是经济实用、方便快捷,可用于木材和混凝土等的表面涂层的测量。
值得注意的是,涂层测厚仪的测量范围与精度并非固定不变的,它会受到多种因素的影响。基体金属磁性质、金属电性质、金属厚度、边缘效应、表面得粗糙度等都有可能对测量结果产生不同程度的影响。因此在使用仪器时,用户应严格遵循操作规程且正确使用;同时还应注意保持仪器和被测涂层的清洁,避免杂质和污染对测量结果带来影响。此外,还应定期对仪器进行校准和维护,以确保其测量精度和稳定性。
如今,涂层测厚技术的不断完善和成熟,其应用领域也越来越广泛,在汽车、航空、钢铁和建筑等各个行业都发挥了重要的作用,成为产品质量控制和生产流程优化不可或缺的工具。比如,在汽车制造业中汽车涂层不仅仅影响美观,更关乎其耐用性和安全性,此仪器通过无误差测量涂层的厚度,帮助制造商控制生产过程,确保每一辆汽车都能达到高质量的标准;同时也能用于检测涂层的磨损情况,为车主提供及时的维修建议。
展望未来,涂层测厚仪的测量范围与精度会得到进一步的提升,将会有更强的稳定性和耐用性,还会呈现更为智能化的操作界面以及数据处理能力。随着新型传感器、人工智能、机器学习等技术的大力应用,新材料以及新工艺的不断涌现,也将为仪器带来更高的性能以及广泛的应用空间,为工业生产提供全面和高效的支持。