鍍層測(cè)厚儀該如何選型：江蘇天瑞儀器股份有限公司

臺(tái)式鍍層測(cè)厚儀Thick800A（X熒光光譜儀）

手持式鍍層測(cè)厚儀（X熒光光譜儀）

?鍍層厚度測(cè)量已成為加工工業(yè)、表面工程質(zhì)量檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)，是產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必要手段。為使產(chǎn)品化，我國(guó)出口商品和涉外項(xiàng)目中，對(duì)鍍層厚度有了明確要求。

鍍層厚度的測(cè)量方法主要有:楔切法，光截法，電解法，厚度差測(cè)量法，稱(chēng)重法，X射線熒光法，β射線反向散射法，電容法、磁性測(cè)量法及渦流測(cè)量法等等。這些方法中前五種是有損檢測(cè)，測(cè)量手段繁瑣，速度慢，多適用于抽樣檢驗(yàn)。

X射線和β射線法是無(wú)接觸無(wú)損測(cè)量，測(cè)量范圍較小，X射線法可測(cè)薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法適合鍍層和底材原子序號(hào)大于3的鍍層測(cè)量。電容法僅在薄導(dǎo)電體的緣覆層測(cè)厚時(shí)采用。

隨著技術(shù)的日益進(jìn)步，特別是近年來(lái)引入微機(jī)技術(shù)后，采用X射線鍍層測(cè)厚儀 向微型、智能、多功能、、實(shí)用化的方向進(jìn)了一步。測(cè)量的分辨率已達(dá)0.1微米，精度可達(dá)到1%，有了大幅度的提高。它適用范圍廣，量程寬、操作簡(jiǎn)便且價(jià)廉，是工業(yè)和科研使用廣泛的測(cè)厚儀器。

臺(tái)式鍍層測(cè)厚儀Thick600（X熒光光譜儀）

?

工作原理

?鍍層測(cè)厚儀是將X射線照射在樣品上，通過(guò)從樣品上反射出來(lái)的第二次X射線的強(qiáng)度來(lái)。測(cè)量鍍層等金屬薄膜的厚度，因?yàn)闆](méi)有接觸到樣品且照射在樣品上的X射線只有45-75W左右，所以不會(huì)對(duì)樣品造成損壞。同時(shí)，測(cè)量的也可以在10秒到幾分鐘內(nèi)完成。?

測(cè)量原理

一. 磁吸力測(cè)量原理及測(cè)厚儀

磁鐵(測(cè)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(gè)距離就是覆層的厚度。利用這一原理制成測(cè)厚儀，只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大，就可進(jìn)行測(cè)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，所以磁性測(cè)厚儀應(yīng)用廣。測(cè)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(cè)物吸合后，將測(cè)量簧在其后逐漸拉長(zhǎng)，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。的產(chǎn)品可以自動(dòng)完成這一記錄過(guò)程。不同的型號(hào)有不同的量程與適用場(chǎng)合。

這種儀器的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、堅(jiān)固耐用、不用電源，測(cè)量前無(wú)須校準(zhǔn)，價(jià)格也較低，很適合車(chē)間做現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制。

二. 磁感應(yīng)測(cè)量原理

采用磁感應(yīng)原理時(shí)，利用從測(cè)頭經(jīng)過(guò)非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小，來(lái)測(cè)定覆層厚度。也可以測(cè)定與之對(duì)應(yīng)的磁阻的大小，來(lái)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(cè)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(cè)頭放在被測(cè)樣本上時(shí)，儀器自動(dòng)輸出測(cè)試電流或測(cè)試信號(hào)。早期的產(chǎn)品采用指針式表頭，測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，儀器將該信號(hào)放大后來(lái)指示覆層厚度。近年來(lái)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)，利用磁阻來(lái)調(diào)制測(cè)量信號(hào)。還采用的集成電路，引入微機(jī)，使測(cè)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，分辨率達(dá)到0.1um，允許誤差達(dá)1%，量程達(dá)10mm。

磁性原理測(cè)厚儀可應(yīng)用來(lái)測(cè)量鋼鐵表面的油漆層，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，以及化工石油待業(yè)的各種防腐涂層。

三. 電渦流測(cè)量原理

高頻交流信號(hào)在測(cè)頭線圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，測(cè)頭靠近導(dǎo)體時(shí)，就在其中形成渦流。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(lèi)測(cè)頭專(zhuān)門(mén)測(cè)量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度，所以通常稱(chēng)之為非磁性測(cè)頭。非磁性測(cè)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(cè)頭不同，信號(hào)的頻率不同，信號(hào)的大小、標(biāo)度關(guān)系不同。與磁感應(yīng)測(cè)厚儀一樣，渦流測(cè)厚儀也達(dá)到了分辨率0.1um，允許誤差1%，量程10mm的高水平。

采用電渦流原理的測(cè)厚儀，原則上對(duì)所有導(dǎo)電體上的非導(dǎo)電體覆層均可測(cè)量，如航天航空器表面、車(chē)輛、家電、鋁合金門(mén)窗及其它鋁制品表面的漆，塑料涂層及陽(yáng)氧化膜。覆層材料有一定的導(dǎo)電性，通過(guò)校準(zhǔn)同樣也可測(cè)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(lèi)任務(wù)還是采用磁性原理測(cè)量較為合適

影響因素

1.影響因素的有關(guān)說(shuō)明

a 基體金屬磁性質(zhì)

磁性法測(cè)厚受基體金屬磁性變化的影響(在實(shí)際應(yīng)用中，低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的)，為了避免熱處理和冷加工因素的影響，應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)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)測(cè)量有影響，而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)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，測(cè)量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見(jiàn)附表1。

d 邊緣效應(yīng)

本儀器對(duì)試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測(cè)量是不可靠的。

e 曲率

試件的曲率對(duì)測(cè)量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此，在彎曲試件的表面上測(cè)量是不可靠的。

f 試件的變形

測(cè)頭會(huì)使軟覆蓋層試件變形，因此在這些試件上測(cè)出可靠的數(shù)據(jù)。

g 表面粗糙度

基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對(duì)測(cè)量有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會(huì)引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差，每次測(cè)量時(shí)，在不同位置上應(yīng)增加測(cè)量的次數(shù)，以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙，還必須在未涂覆的粗糙度相類(lèi)似的基體金屬試件上取幾個(gè)位置校對(duì)儀器的零點(diǎn);或用對(duì)基體金屬?zèng)]有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后，再校對(duì)儀器的零點(diǎn)。

g 磁場(chǎng)

周?chē)鞣N電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)，會(huì)嚴(yán)重地干擾磁性法測(cè)厚工作。

h 附著物質(zhì)

本儀器對(duì)那些妨礙測(cè)頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感，因此，必須清除附著物質(zhì)，以保證儀器測(cè)頭和被測(cè)試件表面直接接觸。

i 測(cè)頭壓力

測(cè)頭置于試件上所施加的壓力大小會(huì)影響測(cè)量的讀數(shù)，因此，要保持壓力恒定。

j 測(cè)頭的取向

測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響。在測(cè)量中，應(yīng)當(dāng)使測(cè)頭與試樣表面保持垂直。

2.使用儀器時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)定

a 基體金屬特性

對(duì)于磁性方法，標(biāo)準(zhǔn)片的基體金屬的磁性和表面粗糙度，應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。

對(duì)于渦流方法，標(biāo)準(zhǔn)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)相似。

b 基體金屬厚度

檢查基體金屬厚度是否超過(guò)臨界厚度，如果沒(méi)有，可采用3.3中的某種方法進(jìn)行校準(zhǔn)。

c 邊緣效應(yīng)

不應(yīng)在緊靠試件的突變處，如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進(jìn)行測(cè)量。

d 曲率

不應(yīng)在試件的彎曲表面上測(cè)量。

e 讀數(shù)次數(shù)

通常由于儀器的每次讀數(shù)并不完全相同，因此必須在每一測(cè)量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù)。覆蓋層厚度的局部差異，也要求在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，表面粗造時(shí)更應(yīng)如此。

f 表面清潔度

測(cè)量前，應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì)，如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等，但不要除去任何覆蓋層物質(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)厚儀采用電磁感應(yīng)原理， 來(lái)測(cè)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、合成材料、磷化層、鉻、鋅、鉛、鋁、錫、鎘、瓷、琺瑯、氧化層等。

N代表Non- ferrous非鐵磁性基體，N型的涂層測(cè)厚儀采用電渦流原理;來(lái)測(cè)量用渦流傳感器測(cè)量銅、鋁、鋅、錫等基體上的琺瑯、橡膠、油漆、塑料層等。

FN型的涂層測(cè)厚儀既采用電磁感應(yīng)原理，又采用采用電渦流原理，是F型和N型的二合一型涂層測(cè)厚儀。

鍍層測(cè)厚儀?

功能: 測(cè)量導(dǎo)磁物體上的非導(dǎo)磁涂層和非磁性金屬基體上的非導(dǎo)電覆蓋層的厚度

測(cè)量方法:F 磁感應(yīng) NF 渦流

測(cè)量范圍:0-1250um/0-50mil (標(biāo)準(zhǔn)量程)

小曲面:F: 凸 1.5mm/ 凹 25mm N: 凸 3mm/ 凹 50mm

分辨率:0.1/1

小測(cè)量面積:6mm

薄基底:0.3mm

自動(dòng)關(guān)機(jī)

使用環(huán)境:溫度:0-40℃ 濕度:10-90%RH

準(zhǔn)確度:±(1-3%n)或±2um

公制/英制:可選擇

電源:4節(jié)7號(hào)電池

電池電壓指示:低電壓提示

外形尺寸:126X65X27mm

重量:81g(不含電池)

可選附件:(點(diǎn)擊鏈接)

1RS-232 或聯(lián)機(jī)線及軟件

2. 可定制量程(大量程傳感器)可選:0-200um to 18000um

應(yīng)用:用磁性傳感器測(cè)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、合成材料、磷化層、鉻、鋅、鉛、鋁、錫、鎘、瓷、琺瑯、氧化層等。用渦流傳感器測(cè)量銅、鋁、鋅、錫等基體上的琺瑯、橡膠、油漆、塑料層等。廣泛用于制造業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)、商檢等檢測(cè)領(lǐng)域。

?

江蘇天瑞儀器股份有限公司

http://www.skyray-instrunent.com?

?