涂層測厚儀的性能是比較優(yōu)秀的。具有測量誤差小、可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡便等特點,是控制和保證產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的檢測儀器。
一、 磁吸力測量原理及測厚儀
永久磁鐵(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,所以磁性涂層測厚儀應(yīng)用最廣。
涂層測厚儀 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。不同的型號有不同的量程與適用場合。
二、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(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。
三、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(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(bǔ)償?shù)鹊匦录夹g(shù),利用磁阻來調(diào)制測量信號。還采用專利設(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。現(xiàn)代的磁感應(yīng)測厚儀,分辨率達(dá)0.1um,允許誤差達(dá)1%,量程達(dá)10mm。
涂層測厚儀的最新技術(shù)
目前,國內(nèi)國外生產(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,儀器新購使用時還是沒有什么問題的,只是比較繁瑣一點。 但當(dāng)探頭使用一段時間后,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,這是一個致命的缺陷。
現(xiàn)在有一款新型的涂層測厚儀,它采用的是最新的磁感技術(shù)。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,使用更為簡單和方便了。
為適應(yīng)電子行業(yè)的發(fā)展,無損檢測儀器行業(yè)作為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、檢測與試驗的把關(guān)企業(yè),在未來的市場競爭和經(jīng)濟(jì)保障的大環(huán)境中發(fā)揮這越來越重要的作用! |