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测厚仪的测量方法及其优缺点


1.涂层测厚仪的测量方法


1) 磁性厚度测量方法: 永磁体 (探头) 和导磁钢之间的吸力与两者之间的距离成正比,即涂层的厚度。


磁性涂层测厚仪由磁钢、继电器弹簧、直尺和自动停止机构组成。磁铁和被测物体被吸引后,测量弹簧逐渐拉长,拉力逐渐增加。当拉力刚好大于吸力时,可以通过记录磁钢分离瞬间的拉力来获得涂层的厚度。


2) 涡流测厚法: 高频交流信号在测厚仪探头的线圈中产生电磁场。当探头靠近导体时,会在其中形成涡流。


探头离导电基板越近,涡流和反射阻抗越大。基于此原理,厚度测量仪的反馈作用表征了探针与导电基板之间的距离,即导电基板上的非导电涂层的厚度。


由于这些探针被设计用于测量非铁磁性金属基板上的涂层厚度,因此它们通常被称为非磁性探针。非磁性探头使用高频材料作为线圈芯,例如铂镍合金或其他新材料。


2.涂层测厚仪测量方法的优缺点


磁性厚度测量方法适用于磁性导电材料上非磁性导电层的厚度测量。磁性材料一般有: 钢、铁、银、镍。该方法具有较高的测量精度。


涡流测厚方法与磁感应原理的主要区别在于探头不同,信号的频率不同,信号的大小和比例关系不同。就像数字测厚仪利用磁感应,涡流测厚仪还实现了0.1um的高分辨率、1% 的允许误差和10毫米的范围。


采用涡流原理的测厚仪可以在原理上测量所有导体上的非导电涂层,例如油漆,塑料涂层,航空飞机表面的阳极氧化膜,车辆、家用电器、铝合金门窗、其他铝制品。


包层材料具有一定的电导率,也可以通过校准来测量,但是要求两者的电导率之比至少相差3-5倍 (例如在铜上镀铬)。尽管钢基材也是电导体,但它更适合通过磁性测厚仪测量此类任务。


涡流测厚仪适用于测量导电金属上非导电层的厚度,但这种方法比磁测厚法精度差。


随着技术的日益进步,尤其是近年来微机技术的引入后,采用磁法和涡流法的测厚仪向小型化方向迈进了一步,智能化、多功能、高精度、实用性。


测量的分辨率达到了0.1微米,精度可以达到1%,有了很大的提高。它适用范围广,测量范围广,操作简便,价格低廉,是工业和科研中使用最广泛的厚度测量仪。


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