根據(ju)測(ce)量原理一般有以下五種類型:
1.磁(ci)性測厚(hou)(hou)法(fa)(fa):適用導(dao)磁(ci)材料(liao)上的非導(dao)磁(ci)層厚(hou)(hou)度測量.導(dao)磁(ci)材料(liao)一(yi)般為:鋼(gang)\鐵(tie)\銀\鎳.此(ci)種方(fang)法(fa)(fa)測量精度高(gao)
2.渦(wo)流測(ce)厚(hou)法:適(shi)用導電金屬上的(de)非導電層(ceng)厚(hou)度測(ce)量.此種方法測(ce)厚(hou)法精度已經越來越高。
3.超聲波測(ce)厚(hou)法:目前國(guo)(guo)內還沒(mei)有用此種方(fang)法測(ce)量(liang)涂鍍層(ceng)厚(hou)度的(de)(de),國(guo)(guo)外(wai)個別廠家有這樣的(de)(de)儀器,適用多層(ceng)涂鍍層(ceng)厚(hou)度的(de)(de)測(ce)量(liang)或則是以上(shang)兩種方(fang)法都(dou)無法測(ce)量(liang)的(de)(de)場(chang)合(he).但一般(ban)價格(ge)昂貴\測(ce)量(liang)精度也不(bu)高.
4.電解(jie)測(ce)(ce)厚法:此方法有(you)別于(yu)以上(shang)三種(zhong)(zhong),不屬于(yu)無損檢測(ce)(ce),需要破壞(huai)涂鍍層.一般精度也不高.測(ce)(ce)量起來較其他(ta)幾(ji)種(zhong)(zhong)麻煩(fan)
5.放射(she)測厚法:此種儀器價格非常昂貴(一般(ban)在10萬RMB以上),適用于一些(xie)特(te)殊場合.
國內目(mu)前(qian)使用*為普遍的是第1\2兩種方法(fa)。
常規涂層測厚儀的原理
對材(cai)料表面保護、裝飾(shi)形成(cheng)的(de)覆蓋層(ceng)，如涂層(ceng)、鍍(du)層(ceng)、敷層(ceng)、貼層(ceng)、化學生成(cheng)膜(mo)等，在有關國(guo)家和國(guo)際(ji)標準中稱(cheng)為覆層(ceng)（coating）。
覆(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度測(ce)量已成為加工工業、表面工程質量檢測(ce)的(de)重(zhong)要一環，是(shi)產品(pin)達到優等(deng)質量標準(zhun)的(de)必備手段。為使產品(pin)國(guo)(guo)際化，我國(guo)(guo)出口商品(pin)和涉(she)外項目中，對覆(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度有了明確的(de)要求。
覆層厚度(du)的測(ce)(ce)量方法(fa)(fa)(fa)(fa)主要(yao)有(you)：楔(xie)切法(fa)(fa)(fa)(fa)，光截法(fa)(fa)(fa)(fa)，電解法(fa)(fa)(fa)(fa)，厚度(du)差測(ce)(ce)量法(fa)(fa)(fa)(fa)，稱重法(fa)(fa)(fa)(fa)，X射(she)(she)(she)線熒(ying)光法(fa)(fa)(fa)(fa)，β射(she)(she)(she)線反向散射(she)(she)(she)法(fa)(fa)(fa)(fa)，電容法(fa)(fa)(fa)(fa)、磁性(xing)測(ce)(ce)量法(fa)(fa)(fa)(fa)及渦流測(ce)(ce)量法(fa)(fa)(fa)(fa)等。這些方法(fa)(fa)(fa)(fa)中前五種是(shi)有(you)損檢(jian)測(ce)(ce)，測(ce)(ce)量手段繁瑣，速度(du)慢，多(duo)適用(yong)于抽樣檢(jian)驗。
X射線和(he)β射線法(fa)是無接(jie)觸無損測(ce)量(liang)，但裝(zhuang)置(zhi)復雜昂貴，測(ce)量(liang)范(fan)圍較小。因(yin)有(you)放射源，使(shi)用(yong)者必須遵守射線防護規范(fan)。X射線法(fa)可測(ce)極薄(bo)鍍層(ceng)、雙鍍層(ceng)、合金鍍層(ceng)。β射線法(fa)適合鍍層(ceng)和(he)底材原子(zi)序號大(da)于(yu)3的鍍層(ceng)測(ce)量(liang)。電(dian)容法(fa)僅在薄(bo)導電(dian)體的絕緣覆層(ceng)測(ce)厚(hou)時(shi)采(cai)用(yong)。
隨著技(ji)術的(de)(de)日益進(jin)步(bu)，特別是近年來引(yin)入微(wei)機技(ji)術后，采用(yong)磁性(xing)法和渦(wo)流法的(de)(de)測(ce)厚儀向(xiang)微(wei)型、智(zhi)能、多功能、高精度(du)、實用(yong)化的(de)(de)方向(xiang)進(jin)了(le)一(yi)步(bu)。測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)分(fen)辨率已(yi)達0.1微(wei)米，精度(du)可達到1%，有了(le)大幅度(du)的(de)(de)提高。它適用(yong)范圍(wei)廣，量(liang)(liang)程寬(kuan)、操作簡(jian)便且價廉(lian)，是工業(ye)和科研使用(yong)*廣泛的(de)(de)測(ce)厚儀器(qi)。
采用無損方法(fa)既不(bu)破壞覆層也不(bu)破壞基(ji)材，檢(jian)測速(su)度快，能(neng)使(shi)大量的檢(jian)測工作經濟地(di)進行(xing)。
測量原理與(yu)儀器
一． 磁吸(xi)力(li)測(ce)量原理及測(ce)厚儀
長久磁(ci)(ci)鐵（測(ce)(ce)(ce)頭(tou)）與導磁(ci)(ci)鋼(gang)材之間(jian)的吸力(li)大(da)小(xiao)與處于這兩者之間(jian)的距離(li)成一定(ding)比(bi)例關系，這個(ge)距離(li)就(jiu)是覆層的厚度(du)。覆層與基材的導磁(ci)(ci)率之差足夠大(da)，就(jiu)可進行測(ce)(ce)(ce)量(liang)。測(ce)(ce)(ce)厚儀(yi)基本結構由磁(ci)(ci)鋼(gang)，接力(li)簧，標尺及自停(ting)機(ji)構組成。磁(ci)(ci)鋼(gang)與被(bei)測(ce)(ce)(ce)物吸合(he)后(hou)，將測(ce)(ce)(ce)量(liang)簧在其后(hou)逐漸拉長，拉力(li)逐漸增大(da)。當拉力(li)剛好大(da)于吸力(li)，磁(ci)(ci)鋼(gang)脫(tuo)離(li)的一瞬間(jian)記錄下(xia)拉力(li)的大(da)小(xiao)即可獲得覆層厚度(du)。新型的產品可以自動完成這一記錄過程。不同的型號有(you)不同的量(liang)程與適(shi)用場合(he)。
這種儀(yi)器(qi)的特點是操作(zuo)簡便、堅固(gu)耐用、不(bu)用電源，測量(liang)前(qian)無須校準，價格也較低，很適合車間做現(xian)場(chang)質(zhi)量(liang)控制。
二． 磁感應測量(liang)原理
采用磁(ci)(ci)感(gan)應原理(li)時，利用從測(ce)(ce)頭(tou)經過非鐵磁(ci)(ci)覆層(ceng)(ceng)而流入鐵磁(ci)(ci)基體的磁(ci)(ci)通的大(da)小(xiao)，來測(ce)(ce)定覆層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度。也可(ke)以測(ce)(ce)定與(yu)之(zhi)(zhi)對應的磁(ci)(ci)阻的大(da)小(xiao)，來表示(shi)其覆層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度。覆層(ceng)(ceng)越(yue)厚(hou)(hou)，則(ze)(ze)磁(ci)(ci)阻越(yue)大(da)，磁(ci)(ci)通越(yue)小(xiao)。一般(ban)要求基材導(dao)磁(ci)(ci)率在(zai)500以上(shang)。如(ru)果覆層(ceng)(ceng)材料也有磁(ci)(ci)性，則(ze)(ze)要求與(yu)基材的導(dao)磁(ci)(ci)率之(zhi)(zhi)差(cha)(cha)足(zu)夠大(da)（如(ru)鋼上(shang)鍍(du)鎳(nie)）。當軟芯(xin)上(shang)繞著線圈的測(ce)(ce)頭(tou)放在(zai)被測(ce)(ce)樣本上(shang)時，儀器(qi)自動(dong)輸(shu)出測(ce)(ce)試電(dian)流或測(ce)(ce)試信號。早期的產品(pin)采用指針式表頭(tou)，測(ce)(ce)量感(gan)應電(dian)動(dong)勢的大(da)小(xiao)，儀器(qi)將該信號放大(da)后(hou)來指示(shi)覆層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)度。現(xian)代(dai)的磁(ci)(ci)感(gan)應測(ce)(ce)厚(hou)(hou)儀，分(fen)辨(bian)率達到0.1um，允許(xu)誤差(cha)(cha)達1%，量程(cheng)達10mm。
磁性原理測厚儀可(ke)應用來**測量鋼(gang)鐵表面的(de)油漆(qi)層(ceng)(ceng)，瓷、搪瓷防護層(ceng)(ceng)，塑料、橡膠覆層(ceng)(ceng)，包(bao)括(kuo)鎳鉻在內(nei)的(de)各(ge)種有色金屬電(dian)鍍層(ceng)(ceng)，以及(ji)化工石油待業(ye)的(de)各(ge)種防腐(fu)涂層(ceng)(ceng)。
三． 電渦流測量(liang)原理
高頻(pin)(pin)交流(liu)信(xin)號(hao)在(zai)測(ce)頭(tou)線(xian)圈中(zhong)產(chan)生電(dian)磁場，測(ce)頭(tou)靠近導體(ti)時(shi)，就在(zai)其中(zhong)形成渦流(liu)。測(ce)頭(tou)離導電(dian)基體(ti)愈近，則渦流(liu)愈大(da)，反射(she)阻抗也愈大(da)。這個反饋作用量(liang)表征了測(ce)頭(tou)與導電(dian)基體(ti)之間距離的大(da)小，也就是導電(dian)基體(ti)上(shang)非導電(dian)覆層厚(hou)(hou)度(du)的大(da)小。通(tong)常稱之為(wei)非磁性測(ce)頭(tou)。非磁性測(ce)頭(tou)采用高頻(pin)(pin)材料(liao)做(zuo)線(xian)圈鐵芯，例如鉑鎳合金(jin)或(huo)其它新材料(liao)。與磁感應(ying)原理比較(jiao)，主要區(qu)別是測(ce)頭(tou)不(bu)同，信(xin)號(hao)的頻(pin)(pin)率(lv)不(bu)同，信(xin)號(hao)的大(da)小、標(biao)度(du)關系不(bu)同。與磁感應(ying)測(ce)厚(hou)(hou)儀一樣，渦流(liu)測(ce)厚(hou)(hou)儀也達到了分辨率(lv)0.1um，允許誤差1%，量(liang)程10mm的高水平。
采用電渦(wo)流(liu)原理的(de)測(ce)厚儀，原則上對鋁合(he)金門(men)窗(chuang)及其它鋁制品(pin)表面的(de)漆，塑料涂層及陽(yang)極氧化膜。覆層材(cai)料有一定的(de)導電性，通過校準(zhun)同樣也可測(ce)量，但要求(qiu)兩者的(de)導電率之比至(zhi)少相差3-5倍（如銅上鍍鉻）。
影響涂鍍層測(ce)厚儀測(ce)量值精度的(de)因素
1．影響因素的有關說明
a 基體金屬磁性(xing)質
磁性(xing)法(fa)測厚受基體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)磁性(xing)變(bian)化(hua)(hua)的(de)影響（在實(shi)際應(ying)用中(zhong)，低碳鋼磁性(xing)的(de)變(bian)化(hua)(hua)可(ke)以認為是輕微的(de)），為了避免熱處(chu)理和冷加工因素的(de)影響，應(ying)使用與試(shi)件基體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)具(ju)有相(xiang)同性(xing)質的(de)標準(zhun)(zhun)片對儀器進行(xing)校準(zhun)(zhun)；亦可(ke)用待涂覆試(shi)件進行(xing)校準(zhun)(zhun)。
b 基體金屬電(dian)性質(zhi)
基(ji)體(ti)(ti)金屬(shu)的電導(dao)(dao)率對測(ce)量有(you)影(ying)響，而基(ji)體(ti)(ti)金屬(shu)的電導(dao)(dao)率與(yu)其材料成分及(ji)熱處(chu)理方法有(you)關。使用與(yu)試件基(ji)體(ti)(ti)金屬(shu)具有(you)相(xiang)同(tong)性質的標準片對儀器(qi)進行校準。
c 基體(ti)金屬厚度
每一種儀(yi)器都有一個基體(ti)金屬(shu)的(de)臨界厚(hou)度(du)(du)(du)。大于這個厚(hou)度(du)(du)(du)，測量就不受基體(ti)金屬(shu)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)影響。本儀(yi)器的(de)臨界厚(hou)度(du)(du)(du)值見附(fu)表1。
d 邊(bian)緣效應
本儀器對試(shi)(shi)件表面形狀的(de)陡(dou)變(bian)敏感。因(yin)此在靠(kao)近(jin)試(shi)(shi)件邊緣或內(nei)轉角(jiao)處進行測量是不(bu)可靠(kao)的(de)。
e 曲率
試件(jian)的曲(qu)(qu)率對測量有影響。這種(zhong)影響總是(shi)隨著曲(qu)(qu)率半徑的減少明顯地增大(da)。因此(ci)，在彎曲(qu)(qu)試件(jian)的表面上測量是(shi)不可靠的。
f 試件的變(bian)形
測頭會使軟覆蓋(gai)層試(shi)件變形(xing)，因此在(zai)這(zhe)些試(shi)件上測出可靠的數(shu)據。
g 表面粗糙度
基(ji)體(ti)金屬(shu)和(he)覆蓋(gai)層(ceng)的(de)(de)(de)表面(mian)粗糙(cao)程度對(dui)(dui)(dui)測(ce)(ce)量有(you)影響。粗糙(cao)程度增大(da)，影響增大(da)。粗糙(cao)表面(mian)會引起系統誤(wu)(wu)差和(he)偶然(ran)(ran)誤(wu)(wu)差，每次測(ce)(ce)量時(shi)，在(zai)不(bu)同位置上應增加(jia)測(ce)(ce)量的(de)(de)(de)次數，以克服(fu)這種偶然(ran)(ran)誤(wu)(wu)差。如(ru)果(guo)基(ji)體(ti)金屬(shu)粗糙(cao)，還(huan)必(bi)須在(zai)未涂覆的(de)(de)(de)粗糙(cao)度相類似(si)的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)金屬(shu)試件上取幾個(ge)位置校對(dui)(dui)(dui)儀器(qi)的(de)(de)(de)零點(dian)；或用(yong)對(dui)(dui)(dui)基(ji)體(ti)金屬(shu)沒有(you)腐蝕的(de)(de)(de)溶液(ye)溶解除去(qu)覆蓋(gai)層(ceng)后(hou)，再校對(dui)(dui)(dui)儀器(qi)的(de)(de)(de)零點(dian)。
g 磁場
周(zhou)圍各種電氣設備所產生的強(qiang)磁場，會嚴重地干擾磁性法測厚工作。
h 附著物質
本(ben)儀器對(dui)那(nei)些妨礙測頭與(yu)覆蓋層表面緊密接(jie)觸的附著(zhu)物質敏(min)感，因(yin)此(ci)，必須**附著(zhu)物質，以(yi)保(bao)證儀器測頭和(he)被(bei)測試(shi)件(jian)表面直(zhi)接(jie)接(jie)觸。
i 測頭(tou)壓力(li)
測頭置于(yu)試件上(shang)所施加的(de)壓力大(da)小會影響(xiang)測量(liang)的(de)讀數，因此，要(yao)保持壓力恒定(ding)。
j 測頭(tou)的取向
測頭(tou)的放置方(fang)式對測量有影響。在測量中，應當使(shi)測頭(tou)與試樣表面保持垂直。
2．使用(yong)儀器時應當(dang)遵守的規定（CMI153鍍層測厚儀）
a 基體金屬特性
對于磁性(xing)方法，標準片(pian)的基體金(jin)(jin)屬的磁性(xing)和表面粗糙(cao)度，應(ying)當與試件基體金(jin)(jin)屬的磁性(xing)和表面粗糙(cao)度相似。
對于渦(wo)流方法，標準(zhun)片基(ji)體(ti)(ti)金屬的電(dian)性質，應當與試件基(ji)體(ti)(ti)金屬的電(dian)性質相(xiang)似。
b 基體金屬厚度
檢查基體(ti)金屬厚度(du)是否超過臨界(jie)厚度(du)，如果沒有，可采用(yong)3.3中的(de)某(mou)種方(fang)法(fa)進行校(xiao)準(zhun)。
c 邊緣效應
不(bu)應在緊靠試(shi)件的突變處(chu)，如邊緣、洞和內轉角等處(chu)進行測(ce)量。
d 曲(qu)率
不(bu)應在試件的彎曲表面上測量(liang)。
e 讀(du)數次數
通(tong)常由于儀器的每次讀數(shu)并不完全相(xiang)同，因此必須在每一(yi)測(ce)量面積(ji)內取幾個讀數(shu)。覆蓋層厚度的局部差異，也要求在任一(yi)給定(ding)的面積(ji)內進行(xing)多次測(ce)量，表面粗造時更應如此。
f 表面(mian)清(qing)潔度
測量前，應(ying)**表面上的任(ren)何附著物質，如(ru)塵土、油脂及腐蝕產(chan)物等，但(dan)不要除去任(ren)何覆蓋層物質
涂鍍層測厚儀中(zhong)F，N以(yi)及FN的區(qu)別(bie)：
F代表(biao)ferrous鐵磁性基體，F型的(de)涂層測厚儀采用電磁感應原理(li)，來測量(liang)鋼、鐵等鐵磁質金屬基體上的(de)非鐵磁性涂層、鍍層，例(li)如：漆、粉末、塑(su)料(liao)、橡膠、合成材料(liao)、磷化層、鉻、鋅、鉛(qian)、鋁、錫、鎘、瓷、琺瑯、氧(yang)化層等。
N代表Non-ferrous非鐵磁性基體(ti)，N型的涂層測厚儀采用(yong)電渦流原(yuan)理；來測量(liang)用(yong)渦流傳感器測量(liang)銅、鋁、鋅、錫等基體(ti)上(shang)的琺瑯、橡膠(jiao)、油漆、塑(su)料層等。
FN型(xing)的涂層測厚儀既采用電磁(ci)感應原理，又采用采用電渦流原理，是F型(xing)和N型(xing)的二合(he)一型(xing)涂層測厚儀。用途(tu)見(jian)上