深圳市譜賽斯科技有限公司
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涂鍍層測(cè)厚儀根據(jù)丈量原理一般有以下五種類型:
1.磁性測(cè)厚法:適用導(dǎo)磁資料上的非導(dǎo)磁層厚度丈量.導(dǎo)磁資料一般為:鋼鐵銀鎳.此種辦法丈量精度高 .
2.渦流測(cè)厚法:適用導(dǎo)電金屬上的非導(dǎo)電層厚度丈量.此種辦法較磁性測(cè)厚法精度低.
3.超聲波測(cè)厚法:目前國內(nèi)還沒有用此種辦法丈量涂鍍層厚度的,國外個(gè)別廠家有這樣的儀器,適用多層涂鍍層厚度的丈量或則是以上兩種辦法都無法丈量的場(chǎng)合.但一般價(jià)格貴重丈量精度也不高.
4.電解測(cè)厚法:此辦法有別于以上三種,不屬于無損檢測(cè),需求損壞涂鍍層.一般精度也不高.丈量起來較其他幾種費(fèi)事.
5.放射測(cè)厚法:此種儀器價(jià)格非常貴重(一般在10萬RMB以上),適用于一些特別場(chǎng)合.
國內(nèi)目前運(yùn)用zui為普遍的是第12兩種辦法。
常規(guī)涂層測(cè)厚儀的原理:
對(duì)資料外表保護(hù)、裝飾構(gòu)成的覆蓋層,如涂層、鍍層、敷層、貼層、化學(xué)生成膜等,在有關(guān)國家和國際規(guī)范中稱為覆層(coating)。
覆層厚度丈量已成為加工工業(yè)、外表工程質(zhì)量檢測(cè)的重要一環(huán),是產(chǎn)品到達(dá)優(yōu)等質(zhì)量規(guī)范的必備手法。為使產(chǎn)品國際化,我國出口商品和涉外項(xiàng)目中,對(duì)覆層厚度有了明確的要求。
覆層厚度的丈量辦法首要有:楔切法,光截法,電解法,厚度差丈量法,稱重法,X射線熒光法,β射線反向散射法,電容法、磁性丈量法及渦流丈量法等。這些辦法中前五種是有損檢測(cè),丈量手法繁瑣,速度慢,多適用于抽樣查驗(yàn)。
X射線和β射線法是無觸摸無損丈量,但裝置雜亂貴重,丈量規(guī)模較小。因有放射源,運(yùn)用者有必要恪守射線防護(hù)規(guī)范。X射線法可測(cè)極薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法合適鍍層和底材原子序號(hào)大于3的鍍層丈量。電容法僅在薄導(dǎo)電體的絕緣覆層測(cè)厚時(shí)選用。
跟著技術(shù)的日益進(jìn)步,特別是近年來引入微機(jī)技術(shù)后,選用磁性法和渦流法的測(cè)厚儀向微型、智能、多功能、高精度、實(shí)用化的方向進(jìn)了一步。丈量的分辨率已達(dá)0.1微米,精度可到達(dá)1%,有了大幅度的提高。它適用規(guī)模廣,量程寬、操作簡潔且價(jià)廉,是工業(yè)和科研運(yùn)用zui廣泛的測(cè)厚儀器。
選用無損辦法既不損壞覆層也不損壞基材,檢測(cè)速度快,能使很多的檢測(cè)作業(yè)經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
丈量原理與儀器
一. 磁吸力丈量原理及測(cè)厚儀
*磁鐵(測(cè)頭)與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力巨細(xì)與處于這兩者之間的間隔成必定比例關(guān)系,這個(gè)間隔便是覆層的厚度。運(yùn)用這一原理制成測(cè)厚儀,只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大,就可進(jìn)行丈量。鑒于大多數(shù)工業(yè)品選用結(jié)構(gòu)鋼和熱軋冷軋鋼板沖壓成型,所以磁性測(cè)厚儀應(yīng)用zui廣。測(cè)厚儀基本結(jié)構(gòu)由磁鋼,接力簧,標(biāo)尺及自停組織組成。磁鋼與被測(cè)物吸合后,將丈量簧在這以后逐步拉長,拉力逐步增大。當(dāng)拉力剛好大于吸力,磁鋼脫離的一會(huì)兒記載下拉力的巨細(xì)即可獲得覆層厚度。新式的產(chǎn)品能夠主動(dòng)完成這一記載進(jìn)程。不同的類型有不同的量程與適用場(chǎng)合。
這種儀器的特點(diǎn)是操作簡潔、堅(jiān)固耐用、不必電源,丈量前無須校準(zhǔn),價(jià)格也較低,很合適車間做現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量操控。
二. 磁感應(yīng)丈量原理
選用磁感應(yīng)原理時(shí),運(yùn)用從測(cè)頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的巨細(xì),來測(cè)定覆層厚度。也能夠測(cè)定與之對(duì)應(yīng)的磁阻的巨細(xì),來表明其覆層厚度。覆層越厚,則磁阻越大,磁通越小。運(yùn)用磁感應(yīng)原理的測(cè)厚儀,原則上能夠有導(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。假如覆層資料也有磁性,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(cè)頭放在被測(cè)樣本上時(shí),儀器主動(dòng)輸出測(cè)驗(yàn)電流或測(cè)驗(yàn)信號(hào)。前期的產(chǎn)品選用指針式表頭,丈量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的巨細(xì),儀器將該信號(hào)擴(kuò)大后來指示覆層厚度。近年來的電路設(shè)計(jì)引入穩(wěn)頻、鎖相、溫度補(bǔ)償?shù)鹊匦录夹g(shù),運(yùn)用磁阻來調(diào)制丈量信號(hào)。還選用設(shè)計(jì)的集成電路,引入微機(jī),使丈量精度和重現(xiàn)性有了大幅度的提高(幾乎達(dá)一個(gè)數(shù)量級(jí))?,F(xiàn)代的磁感應(yīng)測(cè)厚儀,分辨率到達(dá)0.1um,答應(yīng)誤差達(dá)1%,量程達(dá)10mm。
磁性原理測(cè)厚儀可應(yīng)用來丈量鋼鐵外表的油漆層,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,以及化工石油失業(yè)的各種防腐涂層。
三. 電渦流丈量原理
高頻溝通信號(hào)在測(cè)頭線圈中發(fā)生電磁場(chǎng),測(cè)頭接近導(dǎo)體時(shí),就在其中構(gòu)成渦流。測(cè)頭離導(dǎo)電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。這個(gè)反饋?zhàn)饔昧勘碚髁藴y(cè)頭與導(dǎo)電基體之間間隔的巨細(xì),也便是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電覆層厚度的巨細(xì)。因?yàn)檫@類測(cè)頭專門丈量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度,所以一般稱之為非磁性測(cè)頭。非磁性測(cè)頭選用高頻資料做線圈鐵芯,例如鉑鎳合金或其它新資料。與磁感應(yīng)原理比較,首要區(qū)別是測(cè)頭不同,信號(hào)的頻率不同,信號(hào)的巨細(xì)、標(biāo)度關(guān)系不同。與磁感應(yīng)測(cè)厚儀相同,渦流測(cè)厚儀也到達(dá)了分辨率0.1um,答應(yīng)誤差1%,量程10mm的高水平。
選用電渦流原理的測(cè)厚儀,原則上對(duì)一切導(dǎo)電體上的非導(dǎo)電體覆層均可丈量,如航天航空器外表、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品外表的漆,塑料涂層及陽極氧化膜。覆層資料有必定的導(dǎo)電性,經(jīng)過校準(zhǔn)相同也可丈量,但要求兩者的導(dǎo)電率之比至少相差3-5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導(dǎo)電體,但這類使命仍是選用磁性原理丈量較為合適
影響涂鍍層測(cè)厚儀丈量值精度的要素
1.影響要素的有關(guān)說明:
a 基體金屬磁性質(zhì)
磁性法測(cè)厚受基體金屬磁性改變的影響(在實(shí)際應(yīng)用中,低碳鋼磁性的改變能夠認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工要素的影響,應(yīng)運(yùn)用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的規(guī)范片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn);亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b 基體金屬電性質(zhì)
基體金屬的電導(dǎo)率對(duì)丈量有影響,而基體金屬的電導(dǎo)率與其資料成分及熱處理辦法有關(guān)。運(yùn)用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的規(guī)范片對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
c 基體金屬厚度
每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度,丈量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1。
d 邊緣效應(yīng)
本儀器對(duì)試件外表形狀的陡變靈敏。因而在接近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行丈量是不牢靠的。
e 曲率
試件的曲率對(duì)丈量有影響。這種影響總是跟著曲率半徑的減少明顯地增大。因而,在曲折試件的外表上丈量是不牢靠的。
f 試件的變形
測(cè)頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形,因而在這些試件上測(cè)出牢靠的數(shù)據(jù)。
g 外表粗糙度
基體金屬和覆蓋層的外表粗糙程度對(duì)丈量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙外表會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,每次丈量時(shí),在不同方位上應(yīng)添加丈量的次數(shù),以克服這種偶然誤差。假如基體金屬粗糙,還有必要在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個(gè)方位校正儀器的零點(diǎn);或用對(duì)基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除掉覆蓋層后,再校正儀器的零點(diǎn)。
g 磁場(chǎng)
周圍各種電氣設(shè)備所發(fā)生的強(qiáng)磁場(chǎng),會(huì)嚴(yán)重地?cái)嚁_磁性法測(cè)厚作業(yè)。
h 附著物質(zhì)
本儀器對(duì)那些妨礙測(cè)頭與覆蓋層外表嚴(yán)密觸摸的附著物質(zhì)靈敏,因而,有必要清除附著物質(zhì),以確保儀器測(cè)頭和被測(cè)驗(yàn)件外表直觸摸摸。
i 測(cè)頭壓力
測(cè)頭置于試件上所施加的壓力巨細(xì)會(huì)影響丈量的讀數(shù),因而,要堅(jiān)持壓力恒定。
j 測(cè)頭的取向
測(cè)頭的放置辦法對(duì)丈量有影響。在丈量中,應(yīng)當(dāng)使測(cè)頭與試樣外表堅(jiān)持筆直。
2.運(yùn)用儀器時(shí)應(yīng)當(dāng)恪守的規(guī)則:
a 基體金屬特性
關(guān)于磁性辦法,規(guī)范片的基體金屬的磁性和外表粗糙度,應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和外表粗糙度類似。
關(guān)于渦流辦法,規(guī)范片基體金屬的電性質(zhì),應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的電性質(zhì)類似。
b 基體金屬厚度
檢查基體金屬厚度是否超越臨界厚度,假如沒有,可選用3.3中的某種辦法進(jìn)行校準(zhǔn)。
c 邊緣效應(yīng)
不應(yīng)在緊靠試件的驟變處,如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進(jìn)行丈量。
d 曲率
不應(yīng)在試件的曲折外表上丈量。
e 讀數(shù)次數(shù)
一般因?yàn)閮x器的每次讀數(shù)并不完全相同,因而有必要在每一丈量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù)。覆蓋層厚度的部分差異,也要求在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行屢次丈量,外表粗造時(shí)更應(yīng)如此。
f 外表清潔度
丈量前,應(yīng)清除外表上的任何附著物質(zhì),如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等,但不要除掉任何覆蓋層物質(zhì)。
涂鍍層測(cè)厚儀中F,N以及FN的區(qū)別:
F代表ferrous鐵磁性基體,F(xiàn)型的涂層測(cè)厚儀選用電磁感應(yīng)原理,來丈量鋼、鐵等鐵磁質(zhì)金屬基體上的非鐵磁性涂層、鍍層,例如:漆、粉末、塑料、橡膠、組成資料、磷化層、鉻、鋅、鉛、鋁、錫、鎘、瓷、搪瓷、氧化層等。
N代表Non-ferrous非鐵磁性基體,N型的涂層測(cè)厚儀選用電渦流原理;來丈量用渦流傳感器丈量銅、鋁、鋅、錫等基體上的搪瓷、橡膠、油漆、塑料層等。
FN型的涂層測(cè)厚儀既選用電磁感應(yīng)原理,又選用選用電渦流原理,是F型和N型的二合一型涂層測(cè)厚儀。
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