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涂層測厚儀的工作原理

發表時間:2021-04-26 16:04來源:果歐儀器

金屬構件在社會中應用非常廣泛,而防腐是金屬構件的保護層,它還決定著金屬構件的使用壽命,因此,采取各種措施對金屬構件表面進行涂層,以達到提高構件的安全可靠性、美觀性、與環境適應性、延長使用壽命等目的。有效、高品質的涂層才能保護構件不受損失,因此涂層的質量檢測尤為重要,其中涂層厚度是金屬構件涂層的重要指標。在公路工程檢測中,橋梁伸縮裝置、橋梁鋼結構以及交通安全設施的標志、護欄和隔離柵等,都需對涂層厚度進行測量。而涂層測厚儀可以精準測量其厚度從而判斷其防腐層的質量。

所以涂層測厚儀對于生產工廠來說,可以通過測量調整厚度,控制生成成本,而對于需求方,則是控制質量的判斷依據儀器。那么涂層測厚儀其原理是什么,可靠嗎?

涂層測厚儀測量厚度的方法有:磁性法、電渦流法、機械法、顯微鏡法、重量分析法、光學法和超聲波法等,其中磁性和電渦流兩種方案是最為廣泛了,下面就重點說說磁性和渦流效應的涂層測厚儀原理。


磁性法原理涂層測厚儀工件測試圖

圖為:磁性法原理涂層測厚儀工件測試圖


磁性法涂層測厚儀工作原理

磁性法是一種無損檢測涂層厚度的測量方法,即利用磁感應的原理,從磁頭經過非鐵涂層而流入鐵磁基體的磁通的大小,確定涂層厚度。儀器中含有磁體,當含有磁體的測頭與涂層接觸時,測頭和磁性金屬基體構成一閉合磁路,由于非磁性覆蓋層的存在,使磁路磁阻變化,磁阻越大,磁通越小,通過測量其變化可推算出覆蓋層的厚度。


磁性法用于測量磁性金屬基體上非磁性涂層的厚度。磁性材料主要是指由過度元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產生磁性的物質,如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等基體為磁性金屬基體;如鋁、鉻、銅、琺瑯、橡膠、油漆等為非磁性覆蓋層。因此,磁性涂層測厚儀可用來測量鋼鐵表面的油漆層、塑料、橡膠覆層,以及鎳鉻金屬的有色金屬電鍍層,廣泛用于工程中鋼構件涂層厚度的測量。

渦流法原理涂層測厚儀工件測試圖

圖為:渦流法原理涂層測厚儀工件測試圖


渦流法涂層測厚儀工作原理

渦流法也是一種無損檢測涂層厚度的測量方法,儀器含有電磁體,利用變頻交變電流在線圈中產生一個電磁場,當測頭與覆蓋層接觸時,金屬基體上產生電渦流,并對測頭中的線圈產生反饋作用,測頭與導體距離越近,渦流越大,通過測量反饋作用的大小可確定涂層的厚度。

電渦流涂層測厚儀用于測量導電金屬基體上的非導電涂層的厚度,銅、鋁、鋅、錫等均為非磁性金屬基體,琺瑯、橡膠、油漆、塑料等為非導電覆蓋層。因此,電渦流法常用于航天航空器表面,車輛、家電、鋁合金門窗及其他鋁制品表面的漆、塑料涂層及陽極氧化膜厚度的測量。


磁感應法和電渦流法的涂層測厚儀除了工作原理外,主要區別在測頭,兩者的頻率、信號和標度關系不同。為了檢測方便,目前儀器生產廠家在一臺設備上配備兩個測頭,以適應各種檢測情況,為檢測提供了方便。


總結

有效控制涂層厚度具有重要的意義,涂層厚度偏小,有可能導致涂層外觀缺陷,進而影響涂層的色度性能,產生色差和橘皮等現象;涂層厚度偏大,不利于節約涂料,控制成本。同時環保節能對涂層的工藝提出了更高的要求,既要保證涂層質量穩定可靠,又要達到綠色環保的目標。



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