更多...
對材料(liao)表面(mian)起保護,裝飾作(zuo)用的(de)覆(fu)蓋(gai)層(ceng)(ceng)(ceng),如涂層(ceng)(ceng)(ceng),鍍層(ceng)(ceng)(ceng),敷層(ceng)(ceng)(ceng),貼層(ceng)(ceng)(ceng),化學生(sheng)成膜等,在(zai)一些國家和國際標(biao)準中稱為覆(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(coating)。
覆層厚(hou)度測(ce)量(liang)已(yi)成為(wei)加工(gong)工(gong)業、表面工(gong)程(cheng)質量(liang)檢測(ce)的(de)重要(yao)環節,是產(chan)品達到優(you)等(deng)質量(liang)標(biao)準(zhun)的(de)必要(yao)手段。為(wei)使產(chan)品國(guo)際(ji)化(hua),我國(guo)出口商品和涉外項目中,對覆層厚(hou)度有了明確(que)要(yao)求。
覆層厚(hou)度的測量方法(fa)主要有:楔切法(fa),光截法(fa),電解法(fa),厚(hou)度差(cha)測量法(fa),稱(cheng)重法(fa),X射(she)線熒光法,β射線反向散射法(fa),電容法(fa)、磁(ci)性測(ce)量(liang)法(fa)及渦流測(ce)量(liang)法(fa)等等。這(zhe)些方法(fa)中前五種是(shi)有(you)損檢測(ce),測(ce)量(liang)手段繁瑣,速度慢,多(duo)適用于抽樣檢驗。
X射(she)線和β射線法(fa)是無(wu)接觸無(wu)損(sun)測量,但裝置(zhi)復(fu)雜昂貴,測量范圍(wei)較小(xiao)。因(yin)有放射源,使用者必(bi)須(xu)遵守射線防護規范。X射線法(fa)可測極薄(bo)鍍(du)層、雙鍍(du)層、合金(jin)鍍(du)層。β射線法(fa)適合(he)鍍層和底材(cai)原子序(xu)號大于3的(de)鍍層(ceng)測量。電容(rong)法僅在薄導電體的(de)絕緣覆層(ceng)測厚時采用。
隨著技術的(de)日益進步,特別是(shi)近年來引入微機技術后,采用磁性法和(he)渦(wo)流法的(de)測厚儀向微型、智(zhi)能(neng)、多功能(neng)、高精度(du)、實用化的(de)方(fang)向進了一步。測量的(de)分辨率(lv)已達(da)0.1微米,精度可(ke)達(da)到1%,有(you)了大(da)幅(fu)度的提高。它適用范圍廣(guang)(guang),量程(cheng)寬(kuan)、操作簡便(bian)且(qie)價廉,是工業和科(ke)研使用*廣(guang)(guang)泛的測厚儀器。
采用無損方(fang)法既不破(po)壞(huai)(huai)覆層也不破(po)壞(huai)(huai)基材,檢測速度快(kuai),能使(shi)大量的檢測工作(zuo)經(jing)濟地進行。
測量(liang)原理與儀器(qi)
一. 磁吸(xi)力測(ce)量原理及測(ce)厚儀
長久磁(ci)鐵(測(ce)頭)與(yu)導磁(ci)鋼(gang)材之間(jian)的(de)吸(xi)(xi)力(li)(li)大(da)小(xiao)與(yu)處于(yu)(yu)這(zhe)兩者之間(jian)的(de)距(ju)離成一定比例關系,這(zhe)個距(ju)離就是覆層的(de)厚度。利用這(zhe)一原理制(zhi)成測(ce)厚儀,只要覆層與(yu)基(ji)材的(de)導磁(ci)率之差足夠大(da),就可(ke)進行(xing)測(ce)量(liang)。鑒于(yu)(yu)大(da)多數工(gong)業品(pin)采(cai)用結(jie)構鋼(gang)和(he)熱軋冷軋鋼(gang)板沖壓成型(xing),所以(yi)磁(ci)性測(ce)厚儀應用*廣。測(ce)厚儀基(ji)本(ben)結(jie)構由磁(ci)鋼(gang),接(jie)力(li)(li)簧,標尺及(ji)自(zi)(zi)停機構組(zu)成。磁(ci)鋼(gang)與(yu)被(bei)測(ce)物吸(xi)(xi)合后(hou)(hou),將測(ce)量(liang)簧在(zai)其后(hou)(hou)逐(zhu)漸拉長,拉力(li)(li)逐(zhu)漸增大(da)。當拉力(li)(li)剛好大(da)于(yu)(yu)吸(xi)(xi)力(li)(li),磁(ci)鋼(gang)脫離的(de)一瞬(shun)間(jian)記錄(lu)(lu)下拉力(li)(li)的(de)大(da)小(xiao)即可(ke)獲得覆層厚度。新型(xing)的(de)產品(pin)可(ke)以(yi)自(zi)(zi)動完成這(zhe)一記錄(lu)(lu)過程(cheng)。不(bu)同的(de)型(xing)號有不(bu)同的(de)量(liang)程(cheng)與(yu)適用場合。
這種儀器的特(te)點是操作簡(jian)便、堅固耐用、不(bu)用電源,測量前無須校(xiao)準(zhun),價(jia)格也較低(di),很適合車間做現場質量控制。
二. 磁(ci)感應測量原理
采用(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應原理時,利(li)(li)用(yong)(yong)從測(ce)頭經過非鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)覆(fu)層而(er)流入鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)基體的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通的(de)大(da)(da)小(xiao),來測(ce)定(ding)覆(fu)層厚度(du)。也可以(yi)測(ce)定(ding)與(yu)之對應的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻的(de)大(da)(da)小(xiao),來表示其覆(fu)層厚度(du)。覆(fu)層越(yue)厚,則磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻越(yue)大(da)(da),磁(ci)(ci)(ci)(ci)通越(yue)小(xiao)。利(li)(li)用(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應原理的(de)測(ce)厚儀,原則上(shang)可以(yi)有導磁(ci)(ci)(ci)(ci)基體上(shang)的(de)非導磁(ci)(ci)(ci)(ci)覆(fu)層厚度(du)。一般(ban)要求基材導磁(ci)(ci)(ci)(ci)率在500以上(shang)。如(ru)(ru)果覆層材料(liao)也有(you)磁(ci)性(xing),則(ze)要(yao)求與(yu)基材的(de)(de)導磁(ci)率(lv)之差足夠(gou)大(如(ru)(ru)鋼上(shang)鍍鎳)。當軟芯上(shang)繞著線圈的(de)(de)測(ce)頭放(fang)(fang)在被(bei)測(ce)樣本上(shang)時,儀器自動(dong)輸(shu)出(chu)測(ce)試電(dian)流或測(ce)試信號(hao)(hao)。早期的(de)(de)產品采(cai)用指針(zhen)式表(biao)頭,測(ce)量(liang)(liang)感應(ying)電(dian)動(dong)勢的(de)(de)大小,儀器將該信號(hao)(hao)放(fang)(fang)大后來(lai)(lai)指示覆層厚(hou)度(du)。近年來(lai)(lai)的(de)(de)電(dian)路設(she)計引入(ru)穩頻、鎖(suo)相、溫度(du)補償等地新(xin)技術,利(li)用磁(ci)阻來(lai)(lai)調制測(ce)量(liang)(liang)信號(hao)(hao)。還采(cai)用**設(she)計的(de)(de)集成電(dian)路,引入(ru)微機,使(shi)測(ce)量(liang)(liang)精度(du)和重(zhong)現(xian)性(xing)有(you)了(le)大幅度(du)的(de)(de)提高(gao)(幾乎達一個數(shu)量(liang)(liang)級)。現(xian)代的(de)(de)磁(ci)感應(ying)測(ce)厚(hou)儀,分(fen)辨(bian)率(lv)達磁(ci)感應(ying)測(ce)厚(hou)儀_電渦(wo)流測量原理_磁吸力(li)測量原理及測厚儀(yi)_電渦(wo)流原理的測厚儀到0.1um,允許誤差達1%,量程達10mm。
磁性原理(li)測厚儀可(ke)應用來**測量(liang)鋼鐵表面的(de)(de)油(you)漆(qi)層,瓷、搪瓷防護層,塑(su)料(liao)、橡膠覆(fu)層,包括鎳鉻在內的(de)(de)各種(zhong)有(you)色金屬電(dian)鍍(du)層,以及化工(gong)石油(you)待業的(de)(de)各種(zhong)防腐涂層。
三. 電渦流測(ce)量原理
高(gao)頻(pin)交流(liu)(liu)信號在測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)線圈中(zhong)產生電(dian)(dian)磁場,測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)靠近導體時,就(jiu)在其(qi)中(zhong)形成(cheng)渦(wo)流(liu)(liu)。測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)離導電(dian)(dian)基(ji)體愈(yu)近,則(ze)渦(wo)流(liu)(liu)愈(yu)大(da),反射阻抗(kang)也(ye)愈(yu)大(da)。這個反饋作用量表征了(le)測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)導電(dian)(dian)基(ji)體之間距(ju)離的(de)(de)(de)大(da)小,也(ye)就(jiu)是(shi)導電(dian)(dian)基(ji)體上(shang)非(fei)導電(dian)(dian)覆(fu)層厚(hou)(hou)度的(de)(de)(de)大(da)小。由于(yu)這類測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)專門測(ce)(ce)量非(fei)鐵磁金(jin)屬基(ji)材(cai)上(shang)的(de)(de)(de)覆(fu)層厚(hou)(hou)度,所以通常稱(cheng)之為非(fei)磁性測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)。非(fei)磁性測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)采用高(gao)頻(pin)材(cai)料做線圈鐵芯,例如(ru)鉑鎳合金(jin)或其(qi)它(ta)新材(cai)料。與(yu)磁感應(ying)原理比較,主要區別是(shi)測(ce)(ce)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)不(bu)同(tong),信號的(de)(de)(de)頻(pin)率不(bu)同(tong),信號的(de)(de)(de)大(da)小、標度關(guan)系不(bu)同(tong)。與(yu)磁感應(ying)測(ce)(ce)厚(hou)(hou)儀(yi)一(yi)樣,渦(wo)流(liu)(liu)測(ce)(ce)厚(hou)(hou)儀(yi)也(ye)達(da)到了(le)分(fen)辨率0.1um,允許誤差1%,量程10mm的高水平。
采用電渦流(liu)原理(li)的(de)測(ce)厚儀,原則上對所有(you)導(dao)電體上的(de)非導(dao)電體覆(fu)層均可(ke)測(ce)量,如航(hang)天航(hang)空器(qi)表面、車輛(liang)、家電、鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)門窗及其它鋁(lv)(lv)制品表面的(de)漆,塑料(liao)涂層及陽極氧化膜。覆(fu)層材料(liao)有(you)一定的(de)導(dao)電性,通過校準同樣也可(ke)測(ce)量,但(dan)要求兩者(zhe)的(de)導(dao)電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵(tie)基體亦為(wei)導(dao)電體,但這類任務(wu)還是采用磁性原理測量較為(wei)合適(shi).