接地電阻測(cè)試儀物理性質及發展前途,又非常重視實踐環節的很有發展前途的學科。它涉及到材料的物理性質、產品設計、製造工藝(yì)、斷裂力學以及有限元計算等(děng)諸(zhū)多方麵。
在化工、電子、電力、金屬等行業中,為了實現對各(gè)類材料的保護或裝飾作用,通(tōng)常要采用噴塗、有色金屬覆蓋以及磷化、陽極氧化處(chù)理等方(fāng)法,這樣,便出現了塗層、鍍層、敷(fū)層、貼層或化學生成膜等概念,我們稱之為“覆層”。覆層的(de)厚度測量已成為金屬加工工(gōng)業已用戶進行成品質量檢測必備的*重要的工序。是產品達到上等標準(zhǔn)的必備手段。
目前,國內(nèi)外已普遍按統一的國(guó)際標準測定塗鍍層厚度,覆層無(wú)損檢測的方法和(hé)儀器的選擇隨著材料物理性質研究方麵的逐漸進步而更加至關重要(yào)。
有關覆層無損檢測方法,主要有:楔切法、光截(jié)法、電(diàn)解法(fǎ)、厚度(dù)差測量法、稱重法、X射線瑩光法(fǎ)、β射線反(fǎn)射法、電(diàn)容法、磁性測量法(fǎ)及渦流測量法等。這些方法中(zhōng)除了後五種外大多都要損壞產品或產品表麵,係有損檢測,測量手段繁瑣,速度慢,多適用(yòng)於抽樣檢驗。X射線和(hé)β射線反射法可以無接觸無損測量,但裝置複雜昂(áng)貴,測量範圍小。因有放射(shè)源,故使用者必須遵(zūn)守射線(xiàn)防(fáng)護規範(fàn),一般多用於各層(céng)金屬鍍層(céng)的厚度測量。電容法(fǎ)一般(bān)僅在很薄導電體的絕緣覆層厚度測試上應(yīng)用。磁性測(cè)量法及渦流測量法,隨著技術的日益進步,特別是近年來引入(rù)微處理機技術後,測厚儀向微型、智能型、多功能、高精度、實用化方麵邁進(jìn)了一大步。測量的分辨率已達0.1μm,精度可達到1%。又(yòu)有適用(yòng)範圍廣,量程寬、操作簡便、價廉等特點。是工(gōng)業和科研使用*廣泛(fàn)的(de)儀器。采用無損檢測方法(fǎ)測厚既不破壞覆層也不破壞基材,檢測速度快,故能(néng)使大量的檢測工(gōng)作經濟地進行。我金碩特公司現對以下分別介紹幾種常規測厚的方法分別介紹。
磁性測量原理
一、磁吸力原理測厚儀利用長(zhǎng)久磁鐵測頭與導磁的鋼材之間的吸(xī)力大小與處於這兩者之間的距離成一定比例關係可測量覆層的厚度,接地(dì)電阻測試儀物理性質及發展前途,這個距離就(jiù)是覆層的厚度,所(suǒ)以隻要覆(fù)層與基材的導磁率(lǜ)之差(chà)足(zú)夠大,就可以進行測量。鑒於大多(duō)數工業品采用結構鋼和熱軋冷軋鋼板衝壓成形,所以磁性測厚(hòu)儀應用*廣。測量儀基本(běn)結構是(shì)磁鋼,拉簧,標(biāo)尺及自停機構。當磁鋼與被測物吸合後,有一個彈簧在其後逐漸拉長,拉力逐漸增大,當拉力鋼大於吸(xī)力磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得覆(fù)層(céng)厚(hòu)度。一(yī)般(bān)來講,依不同的型號又不同的量程(chéng)與適應場合。在一個約350º角度內可用刻(kè)度(dù)表示0~100µm;0~1000µm;0~5mm等的覆層厚度,精度可達5%以上,能滿足工業應用的一般(bān)要求。這種儀器的特點是操作簡單、強固耐用、不用電(diàn)源和測量前的校準(zhǔn),價格也較低,很(hěn)適合車間作現場質量控製。
二、磁感應原理測厚儀磁感應原理是利用測頭經過(guò)非鐵磁覆層而流入鐵基材的磁通大小(xiǎo)來(lái)測定覆層厚度的,覆層愈厚,磁通愈小。由於是電(diàn)子儀器,校準(zhǔn)容易,可(kě)以實(shí)多(duō)種功能(néng),擴大量程,提(tí)高精度,由於測試條件可降低許多,故比磁吸力(lì)式應用領域更廣。當軟鐵芯上繞著線(xiàn)圈的測頭放(fàng)在被測物上後,儀器自動輸出測試電(diàn)流,磁通的大小影響到感應電動勢的大(dà)小,儀器將該(gāi)信號放大後來指示覆層厚度。早期的產品(pǐn)用表頭指示,精度和(hé)重(chóng)複性都不好,後(hòu)來發展了數字顯示式,電路設計(jì)也日趨完善。
近年來引入微處理機技(jì)術及電子開關,穩頻等*新技術,多種獲**的產(chǎn)品相繼(jì)問世,精度有了很大的提(tí)高,達到(dào)1%,分辨率達到0.1µm,磁感應測厚儀的測頭多采用軟鋼做導磁鐵芯(xīn),線圈(quān)電流的頻率不高,以降低渦流效應(yīng)的影響,測頭具有(yǒu)溫度補償功能。由於儀器已智能化,可以辨識不同的測頭(tóu),配合不同的軟件(jiàn)及自(zì)動改變測頭電流和頻率。一台儀器能配合(hé)多(duō)種測頭,也可以用同一台儀器。可以說(shuō),適用於工業生產及科學研究的儀器已達到了了非常實用(yòng)化的階段。利用電磁原理研製的測厚儀,原則(zé)上適用(yòng)所有非導磁覆層測量,一般要求基本的磁導率達500以上(shàng)。覆層材料如也是磁性的,則要求與基材的磁導率有足夠大的差距(如鋼上鍍鎳層)。磁性原理(lǐ)測厚儀可以應(yīng)用在**測量鋼鐵表麵的油漆塗層,瓷、搪瓷防護層(céng),塑料、橡膠覆層,包括鎳(niè)鉻在內的各種有色金(jīn)屬電鍍層,化工(gōng)石油(yóu)行業(yè)的各(gè)種(zhǒng)防腐塗層。對於感光膠片、電容器紙、塑料(liào)、聚酯等薄膜生產工業,利用測量平台或輥(鋼鐵製(zhì)造(zào))也可用來實現大麵積上任一點的測量。電渦流測量原理電渦(wō)流測厚法主要應用於金屬基體上各種非金屬塗(tú)鍍層的測量。利用(yòng)高(gāo)頻交流電在作為探頭的(de)線圈中產生一個電磁場,將探頭靠近(jìn)導電的金屬體時,就在金屬材料中形成渦(wō)流,且隨與金屬體的距離減小而增大,該渦流會影響探頭線圈的磁通,故此(cǐ)反饋作用量是(shì)表示探頭與基體金屬之間間距大小的一個量值,因(yīn)為(wéi)該測頭(tóu)用在非鐵磁金屬基體(tǐ)上測量覆層厚度,所以通常我們(men)稱該測(cè)頭為非(fēi)磁性測頭。非(fēi)磁性測頭一(yī)般采用高頻高(gāo)導磁材料做線圈鐵芯,常用鉑鎳合金及其(qí)它新材料製(zhì)作。與磁(cí)性測量(liàng)原理比較,他們的電原理(lǐ)基本一(yī)樣,主要區別是測頭不同,測試電流的頻(pín)率大小(xiǎo)不(bú)同,信號大小、標度關係不同。在*新的測厚儀中,通過不斷改進測頭結構,在配合微電(diàn)腦技術,由自動識別不同測頭來調用不同的控製程序,分別輸出不同的測試電(diàn)流和改變標度變換軟件,終於使兩種不同類型的的測頭接與同一台測厚儀上,降低了用戶負擔,基於同(tóng)一思想,可配接達10種(zhǒng)側頭的測厚(hòu)儀極大地擴(kuò)展了測厚範(fàn)圍(達10萬倍以上),可測包括導磁材(cái)料(liào)表麵上的非導磁覆層,導電材料上的非導電覆層及(jí)不導電材料上的導電層,基本上滿足了工業生產多數行業的需要。
采用電渦(wō)流原理的測厚儀,原則上所有導電體上的非導電體覆層均可測量,如航(háng)天航空器表(biǎo)麵、車輛、家電、鋁合金門窗(chuāng)及其他鋁製品表麵的漆(qī),塑料塗層及陽極氧化膜。有些特種用途如某種金屬上(shàng)的金剛石鍍層及其它噴鍍不導電層。覆層材料也可以有一定的導電性,通過校準同樣也可以測量,但要求兩者的(de)導電率之比至少相差3~5倍以上(如銅上鍍(dù)鉻)。校準的原則是(shì)沒有覆層的校準試樣與被(bèi)測物的(de)基(jī)材應有:成分相同,厚度相同(主要在於厚度小於儀器規(guī)定的*小值約0.5mm以下時),有相同的曲率半徑,如被測(cè)麵積小於儀器技術參數的要求(直徑約20mm以下),還應有相同的被測麵積。如覆層含有導(dǎo)電(diàn)成份,校準試樣的覆層也應(yīng)與被測物的覆層有相同(tóng)的導電性能。校(xiào)準試樣的覆層經過其它(包括(kuò)有損測(cè)試方法)測試後標定厚度或用已(yǐ)標(biāo)定的校準薄片做覆層,就(jiù)可以在其上麵按(àn)說明書的方法校準測厚儀。校準後(hòu)就可以(yǐ)在(zài)被測產(chǎn)品上進行快(kuài)速無損檢測。校準(zhǔn)薄片一般用三醋酸酯薄膜或經苯酚(fēn)樹脂浸漬過的硬紙。微電腦測厚一般有多個校準值存貯。隨著被測產品的不同位置(zhì)、材料變化、更換測頭(tóu)等均可分別校準並存貯。實際使用時直接調用各校準值,就無須重新(xīn)調校了。這即(jí)是所謂“速換基準”。大大提高了(le)檢測效率。測試數據在智能化儀器裏(lǐ)一般可以存貯、打印、計算統計數據供分(fèn)析,還有可以打印直方圖的功能使覆層厚度分布一目了然。如設置了上下(xià)極限還可(kě)以使(shǐ)統計數據更加準確,測量時所有超限的點(diǎn)都(dōu)有聲響提醒注意並不取(qǔ)入做統計計算用。