涂层测厚仪分类

2019-01-03

对材料表面保护、装饰形成的覆盖层,如涂层、镀层、敷层、贴层、化学生成膜等,在有关国家和国际标准中称为覆层(coating)。
覆层厚度测量已成为加工工业、表面工程质量检测的重要一环,是产品达到优等质量标准的必备手段。为使产品国际化,我国出口商品和涉外项目中,对覆层厚度有了明确的要求。
覆层厚度的测量方法主要有:楔切法,光截法,电解法,厚度差测量法,称重法,,β射线反向散射法,电容法、磁性测量法及涡流测量法等。这些方法中前五种是有损检测,测量手段繁琐,速度慢,多适用于抽样检验。
X射线和β射线法是无接触无损测量,但装置复杂昂贵,测量范围较小。因有放射源,使用者必须遵守射线防护规范。X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。
随着技术的日益进步,特别是近年来引入微机技术后,采用磁性法和涡流法的航宇测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率已达0.1微米,精度可达到1%,有了大幅度的提高。它适用范围广,量程宽、操作简便且价廉,是工业和科研使用最广泛的航宇测厚仪器。
采用无损方法既不破坏覆层也不破坏基材,检测速度快,能使大量的检测工作经济地进行。
测量原理与仪器
一. 磁吸力测量原理及航宇测厚仪
永久磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系,这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成航宇测厚仪,只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型,所以磁性航宇测厚仪应用最广。航宇测厚仪基本结构由磁钢,接力簧,标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后,将测量簧在其后逐渐拉长,拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力,磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。
这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源,测量前无须校准,价格也较低,很适合车间做现场质量控制。
二. 磁感应测量原理
采用磁感应原理时,利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小,来表示其覆层厚度。覆层越厚,则磁阻越大,磁通越小。利用磁感应原理的航宇测厚仪,原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性,则要求与基材的导磁率之差足够大(如钢上镀镍)。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时,仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头,测量感应电动势的大小,仪器将该信号放大后来指层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术,利用磁阻来调制测量信号。还采用专利设计的集成电路,引入微机,使测量精度和重现性有了大幅度的提高(几乎达一个数量级)。现代的磁感应航宇测厚仪,分辨率达到0.1um,允许误差达1%,量程达10mm。
航宇测厚仪可应用来精确测量钢铁表面的油漆层,瓷、搪瓷防护层,塑料、橡胶覆层,包括镍铬在内的各种有色金属电镀层,以及化工石油待业的各种防腐涂层。

标准配置
对材料表面保护、装饰形成的覆盖层,如涂层、镀层、敷层、贴层、化学生成膜等,在有关国家和国际标准中称为覆层(coating)。
覆层厚度测量已成为加工工业、表面工程质量检测的重要一环,是产品达到优等质量标准的必备手段。为使产品国际化,我国出口商品和涉外项目中,对覆层厚度有了明确的要求。
覆层厚度的测量方法主要有:楔切法,光截法,电解法,厚度差测量法,称重法,X射线荧光法,β射线反向散射法,电容法、磁性测量法及涡流测量法等。这些方法中前五种是有损检测,测量手段繁琐,速度慢,多适用于抽样检验。
X射线和β射线法是无接触无损测量,但装置复杂昂贵,测量范围较小。因有放射源,使用者必须遵守射线防护规范。X射线法可测极薄镀层、双镀层、合金镀层。β射线法适合镀层和底材原子序号大于3的镀层测量。电容法仅在薄导电体的绝缘覆层测厚时采用。
随着技术的日益进步,特别是近年来引入微机技术后,采用磁性法和涡流法的航宇测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进了一步。测量的分辨率已达0.1微米,精度可达到1%,有了大幅度的提高。它适用范围广,量程宽、操作简便且价廉,是工业和科研使用最广泛的航宇测厚仪器。
采用无损方法既不破坏覆层也不破坏基材,检测速度快,能使大量的检测工作经济地进行。
1.自动测量不会发生误操作
2.易于掌握并具有极高精度
3.不用校准、设定、检测简便
4.不需要电池或其他电源
5.自动报出厚度读值
6.用无损测头,一点测定数值
7.金属铠装适于室外频繁操作使用
8.抗机械冲击、耐酸及溶剂腐蚀
9.平衡装置消除地心引力影响,可在任意方向和管内准确测量。
1、具有两种测量方式:连续测量方式(CONTINUE)和单次测量方式(SINGLE);
2、具有两种工作方式:直接方式(DIRECT)和成组方式(Appl);
3、设有五个统计量:平均值(MEAN)、最大值(MAX)、最小值(MIN)、测试次数(NO)、标准偏差(S.DEV);
4、可采用两种方法对仪器进行校准,并可用基本对测头的系统误差进行修正;
5、具有存贮功能:可存贮500个测量值;
6、具有删除功能:对测量中出现的单个进行删除,也可删除存贮区内的所有数据,以便进行新的测量;
7、可设置限界:对限界外的测量值能自动报警;并可用直方图对一批测量值进行分析;
8、具有打印功能:可打印测量值、统计值、限界、直方图;
9、具有与PC机通讯的功能:可将测量值、统计值传输至PC机,以便对数据进行进一步处理;
10、设有两种关机方式:手动关机方式和自动关机方式。
3.部分不锈钢(马氏体或铁素体型:如404B,430、420、410等)
除了上述三种金属外的其他金属均为非磁性金属,如铜、锡、铅、及奥氏体型不锈钢(如404B,430、420、410)
磁性与非磁性
人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。
不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:
1.奥氏体型:如304、321、316、310等;是无磁或弱磁性
2.马氏体或铁素体型:如404B,430、420、410等;是有磁性的。
通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢?

上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体3超声波测厚仪04不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。
另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。
要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消去磁性。
特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。
如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是304材。
目前,国内国外不管是出名的品牌还是一般的生产厂家,其航宇测厚仪的操作方法均需要如下步骤:
涂层测厚仪,TT210
1、调零,即在特定的零板上调零,或在需要测量的原基材上调零;
2、根据测量产品的不同测量范围,用适当的测试片调值,以减少测量上的误差。这种方法一般情况下,仪器新购使用时还是没有什么问题的,只是比较繁琐一点。但当探·头使用一段时间后,问题就出来了。操作中我们的仪器测量精度大大减小了。很难把握。原因在于产品的原理,这是一个致命的缺陷,即探·头是使用一根磁铁绕线圈。通上电流后产生磁场,这个磁场是不规则的。还好,现在有一款新型的涂层航宇测厚仪,它采用的是最新的磁感技术。也就是我们知道的霍尔效应,霍尔于1879年发现的。通过研究霍尔电压与工作电流的关系,测量电磁铁磁场、磁导率、研究霍尔电压与磁场的关系,霍尔发现这个电位差UH与电流强度I H成正比,与磁感应强度B成正比,与薄片的厚度d成反比。这个磁场是就变成规则的。该原理运用在涂层航宇测厚仪上面就无需再调测试片了。特别是测量圆弧的或凹面的产品时,使用更为简单和方便了。
涂层航宇测厚仪和电火花检测仪

麦考特航宇测厚仪根据量程大小可分为G6,F6,G7,F7,S3,S5,S10和S20以及笔式航宇测厚仪等各种不同规格的航宇测厚仪,最小的测量范围是0-100微米,最大的是7.5-20毫米;又根据表现形式分为圆盘指针式的和数字显示的(如新型的G7,F7等);还根据外观的不同分为香蕉形的(俗称)和笔式航宇测厚仪,特别要注意的是,EPK还有二种特殊规格的麦考特航宇测厚仪:即测量铜铝塑料基底上镀镍的Ni50,Ni100和测量铁基底上镀镍的NiFe50。

所有MikroTest涂层航宇测厚仪都是依据磁吸力的测量原理进行设计生产的。测量磁钢与磁性基体间的磁吸力与盘状弹簧的弹力平衡,盘状弹簧的旋转弹力的大小与涂层厚度有直接关系。

1.不要使用劣质的电池,以免造成漏液,导致主机主板腐蚀(建议使用南孚碱性电池)。万一使用劣质电池发现漏液的情况,这个时候要立即送修,假如晚了的话涂层航宇测厚仪的主机直接报废掉了。长时间不使用航宇测厚仪,要将电池拿出。
2.在涂层航宇测厚仪插拔探·头的时候,要先将航宇测厚仪的主机电源关闭后再进行插拔。不然就会很容易造成探·头里面的集成块烧掉。
3.在航宇测厚仪测量的时候探·头要平稳放置,力气不能过大,速度也不能是非常快的点测;测试的时候探·头千万不要在被测表面划来划去,这样会非常容易造成涂层航宇测厚仪探·头损坏。
4.涂层没有干时不能进行测量,这一点是非常重要的,很多客户经常在涂层没有干的时候进行测量,导致了探·头粘上油漆,然后再用香蕉水或者二甲苯之类的清洗掉油漆后接着使用。如果这样操作的话最严重的情况就是航宇测厚仪探·头直接报废,即使没报废,探·头的灵敏度也会大大降低了,同时也会降低探·头的使用寿命。
5.在选择涂层航宇测厚仪的时候,尽量选择分体式的仪器。由于探·头是易损件,有一定的使用寿命,同时也是耗材。一体机的探·头无法维修,更换探·头的价格是非常的高,接近一个新机的价格。而分体机只需更换探·头。
无损检测之涂镀层航宇测厚仪的故障主要有示值显示不稳定、误差较大、不显示数值等。引起这些故障的原因有来自仪器本身的也有来自被测工件的,还有就是来自自然环境的影响,下面我们介绍一下排除这些故障的方法。
示值显示不稳定
导致涂镀航宇测厚仪示值显示不稳定的原因主要是来自工件本身的材料和结构的特殊性,比如工件本身是否为导磁性材料,如果是导磁性材料我们就要选择磁性涂镀层航宇测厚仪,如果工件为导电体,我们就得选择涡流涂镀层航宇测厚仪,还有工件的表面粗糙度和附着物也是引起仪器示值显示不温度的原因,工件表面粗糙度过大、表面附着物太多。排除故障的要点就是要将粗糙度比较大的工件打磨平整,出去附着物即可,再有就是选择适合的涂镀层航宇测厚仪。
测量结果误差太多
引起涂镀层航宇测厚仪测量误差大的原因我们在以前的文章中已经介绍很清楚了,引起测量误差较大的原因主要有:基体金属磁化、基体金属厚度过小、边缘效应、工件曲率过小、表面粗糙度过大、磁场干扰探·头的放置方法等。
不显示数字
造成涂镀层航宇测厚仪不显示数字的最简单原因就是检查电池是否电量充足,确定电池电量充足后如发现测量还是不显示数值。
 


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