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永久磁鐵(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)用最廣。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,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。新型的產(chǎn)品可以自動(dòng)完成這一記錄過程。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)是操作簡便、堅(jiān)固耐用、不用電源,測(cè)量前無須校準(zhǔn),價(jià)格也較低,很適合車間做現(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)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小,來測(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),利用磁阻來調(diào)制測(cè)量信號(hào)。還采用專利設(shè)計(jì)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))。現(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)用來精確測(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。由于這類測(cè)頭專門測(cè)量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度,所以通常稱之為非磁性測(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、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品表面的漆,塑料涂層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導(dǎo)電性,通過校準(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,但這類任務(wù)還是采用磁性原理測(cè)量較為合適。

1、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)。

2、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)。

3、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附表1。

4、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。

5、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。

6、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)。

7、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)。

8、磁場(chǎng)

周圍各種電氣設(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。

9、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。

10、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。

11、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。

二、使用儀器時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)定

1、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。

2、基體金屬厚度

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

3、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。

4、曲率

不應(yīng)在試件的彎曲表面上測(cè)量。

5、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。

6、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型的涂層測(cè)厚儀采用電磁感應(yīng)原理, 來測(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。

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)

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

分辨率:0.1/1

最小測(cè)量面積:6mm

最薄基底: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。