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2013-12-04
利用*磁鐵測頭與導(dǎo)磁的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)系可測量覆層的厚度，這個距離就是覆層的厚度，所以只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大，就可以進(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形，所以磁性涂層測厚儀應(yīng)用zui廣。測量儀基本結(jié)構(gòu)是磁鋼，拉簧，標(biāo)尺及自停機(jī)構(gòu)。當(dāng)磁鋼與被測物吸合后，有一個彈簧在其后逐漸拉長，拉力逐漸增大，當(dāng)拉力鋼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。一般來講，依不同的型號又不同的量程與適應(yīng)場合。在一個約350º角度內(nèi)可用刻度表示0～100µm；0～1000µm；0～5mm等的覆層厚度，精度可達(dá)5％以上，能滿足工業(yè)應(yīng)用的一般要求。這種儀器的特點是操作簡單、強(qiáng)固耐用、不用電源和測量前的校準(zhǔn)，價格也較低，很適合車間作現(xiàn)場質(zhì)量控制。
磁感應(yīng)原理是利用測頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵基材的磁通大小來測定覆層厚度的，覆層愈厚，磁通愈小。由于是電子儀器，校準(zhǔn)容易，可以實多種功能，擴(kuò)大量程，提高精度，由于測試條件可降低許多，故比磁吸力式應(yīng)用領(lǐng)域更廣。
當(dāng)軟鐵芯上繞著線圈的測頭放在被測物上后，儀器自動輸出測試電流，磁通的大小影響到感應(yīng)電動勢的大小，儀器將該信號放大后來指示覆層厚度。早期的產(chǎn)品用表頭指示，精度和重復(fù)性都不好，后來發(fā)展了數(shù)字顯示式，電路設(shè)計也日趨完善。近年來引入微處理機(jī)技術(shù)及電子開關(guān)，穩(wěn)頻等技術(shù)，多種獲的產(chǎn)品相繼問世，精度有了很大的提高，達(dá)到1%,分辨率達(dá)到0.1µm，磁感應(yīng)測厚儀的測頭多采用軟鋼做導(dǎo)磁鐵芯，線圈電流的頻率不高，以降低渦流效應(yīng)的影響，測頭具有溫度補(bǔ)償功能。由于儀器已智能化，可以辨識不同的測頭，配合不同的軟件及自動改變測頭電流和頻率。一臺儀器能配合多種測頭，也可以用同一臺儀器?？梢哉f，適用于工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究的儀器已達(dá)到了了非常實用化的階段。
利用電磁原理研制的涂層測厚儀，原則上適用所有非導(dǎo)磁覆層測量，一般要求基本的磁導(dǎo)率達(dá)500以上。覆層材料如也是磁性的，則要求與基材的磁導(dǎo)率有足夠大的差距（如鋼上鍍鎳層）。磁性原理測厚儀可以應(yīng)用在測量鋼鐵表面的油漆涂層，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，化工石油行業(yè)的各種防腐涂層。對于感光膠片、電容器紙、塑料、聚酯等薄膜生產(chǎn)工業(yè)，利用測量平臺或輥（鋼鐵制造）也可用來實現(xiàn)大面積上任一點的測量。
電渦流測厚法主要應(yīng)用于金屬基體上各種非金屬涂鍍層的測量。利用高頻交流電在作為探頭的線圈中產(chǎn)生一個電磁場，將探頭靠近導(dǎo)電的金屬體時，就在金屬材料中形成渦流，且隨與金屬體的距離減小而增大，該渦流會影響探頭線圈的磁通，故此反饋作用量是表示探頭與基體金屬之間間距大小的一個量值，因為該測頭用在非鐵磁金屬基體上測量覆層厚度，所以通常我們稱該測頭為非磁性測頭。非磁性測頭一般采用高頻高導(dǎo)磁材料做線圈鐵芯，常用鉑鎳合金及其它新材料制作。與磁性測量原理比較，他們的電原理基本一樣，主要區(qū)別是測頭不同，測試電流的頻率大小不同，信號大小、標(biāo)度關(guān)系不同。在的測厚儀中，通過不斷改進(jìn)測頭結(jié)構(gòu)，在配合微電腦技術(shù)，由自動識別不同測頭來調(diào)用不同的控制程序，分別輸出不同的測試電流和改變標(biāo)度變換軟件，終于使兩種不同類型的的測頭接與同一臺測厚儀上，降低了用戶負(fù)擔(dān)，基于同一思想，可配接達(dá)10種側(cè)頭的測厚儀極大地擴(kuò)展了測厚范圍（達(dá)10萬倍以上），可測包括導(dǎo)磁材料表面上的非導(dǎo)磁覆層，導(dǎo)電材料上的非導(dǎo)電覆層及不導(dǎo)電材料上的導(dǎo)電層，基本上滿足了工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)行業(yè)的需要。
采用電渦流原理的測厚儀，原則上所有導(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、鋁合金門窗及其他鋁制品表面的漆，塑料涂層及陽極氧化膜。有些特種用途如某種金屬上的金剛石鍍層及其它噴鍍不導(dǎo)電層。覆層材料也可以有一定的導(dǎo)電性，通過校準(zhǔn)同樣也可以測量，但要求兩者的導(dǎo)電率之比至少相差3～5倍以上（如銅上鍍鉻）。
校準(zhǔn)的原則是沒有覆層的校準(zhǔn)試樣與被測物的基材應(yīng)有：成分相同，厚度相同（主要在于厚度小于儀器規(guī)定的zui小值約0.5mm以下時），有相同的曲率半徑，如被測面積小于儀器技術(shù)參數(shù)的要求（直徑約20mm以下），還應(yīng)有相同的被測面積。如覆層含有導(dǎo)電成份，校準(zhǔn)試樣的覆層也應(yīng)與被測物的覆層有相同的導(dǎo)電性能。校準(zhǔn)試樣的覆層經(jīng)過其它（包括有損測試方法）測試后標(biāo)定厚度或用已標(biāo)定的校準(zhǔn)薄片做覆層，就可以在其上面按說明書的方法校準(zhǔn)測厚儀。校準(zhǔn)后就可以在被測產(chǎn)品上進(jìn)行快速無損檢測。校準(zhǔn)薄片一般用三醋酸酯薄膜或經(jīng)苯酚樹脂浸漬過的硬紙。
微電腦測厚一般有多個校準(zhǔn)值存貯。隨著被測產(chǎn)品的不同位置、材料變化、更換測頭等均可分別校準(zhǔn)并存貯。實際使用時直接調(diào)用各校準(zhǔn)值，就無須重新調(diào)校了。這即是所謂“速換基準(zhǔn)”。大大提高了檢測效率。
測試數(shù)據(jù)在智能化儀器里一般可以存貯、打印、計算統(tǒng)計數(shù)據(jù)供分析，還有可以打印直方圖的功能使覆層厚度分布一目了然。如設(shè)置了上下極限還可以使統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，測量時所有超限的點都有聲響提醒注意并不取入做統(tǒng)計計算用。
應(yīng)該避免在有干擾作用的外界磁場附近進(jìn)行測量。殘存的剩磁，根據(jù)檢測器的性能可能導(dǎo)致或多或少的測量誤差，但是如結(jié)構(gòu)鋼，深沖成形鋼板等一般不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
覆層中存在某些鐵磁成分，如某種顏料時，會對測量值產(chǎn)生影響，在這種情況下，對用作校準(zhǔn)的對比試樣覆層應(yīng)具有與被測物覆層相同的電磁特性，經(jīng)校準(zhǔn)后使用。使用的方法可以是將同樣的覆層涂在鋁或銅板試樣上，用電渦流法測試后獲得對比標(biāo)準(zhǔn)試樣。也可向有關(guān)計量測試部門購得.