厚度仪的工作原理

发布时间:

2021-08-06


厚度仪操作方便,坚固耐用,无需电源,测量前无需校准,价格低廉,适用于生产车间的现场质量监控。不同型号测量范围不同,但工作原理基本相同。以下内容是涂层厚度仪制造商——昆山盛泽光电科技对涂层厚度仪工作原理的介绍。


1.厚度仪的磁感应测量原理

当采用磁感应原理时,涂层的厚度由从探头通过非铁磁涂层流入铁磁基体的磁通量来测量。也可以测量相应的磁阻来表示涂层厚度。涂层越厚,磁阻越大,磁通量越小。原则上,基于磁感应原理的厚度仪可以在导磁基底上具有非磁性涂层的厚度。一般要求基材的渗透率在500以上。如果涂层材料也是磁性的,则要求涂层材料的磁导率与基材的磁导率之差足够大(如钢上镀镍)。当缠绕在软芯线圈上的探头放在被测样品上时,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仪表测量感应电动势,仪器放大信号后指示镀层厚度。近年来,稳频、锁相、温度补偿等新技术被引入电路设计,测量信号由磁阻调制。它还采用了专利集成电路,并引入了微型计算机,大大提高了测量精度和重现性(几乎一个数量级)。现代磁感应厚度仪的分辨率为0.1um,允许误差为1%,测量范围为10 mm,基于磁学原理的厚度仪可用于精确测量油漆层、瓷器和搪瓷保护层、塑料和橡胶涂层、包括镍和铬在内的各种有色金属电镀层,以及化学和石油工业的各种防腐涂层。


2.厚度仪的涡流测量原理

高频交流信号在探头的线圈中产生电磁场,当探头靠近导体时,线圈中形成涡流。探针离导电基底越近,涡流越大,反射阻抗越大。该反馈作用表示探针和导电基底之间的距离,即导电基底上非导电涂层的厚度。这种探头通常被称为非磁性探头,因为它测量非铁磁金属基底上涂层的厚度。非磁性探头使用高频材料作为线圈芯,如铂镍合金或其他新材料。与磁感应原理相比,主要区别是探头不同、信号频率不同、信号大小不同、标度关系不同。与磁感应厚度仪一样,涡流厚度仪也达到了0.1um的高分辨率水平,允许误差为1%,测量范围为10 mm,原理上,基于涡流原理的厚度仪可以测量所有导体上的非导电涂层,如航空航天飞机、车辆、家用电器、铝合金门窗等铝制品表面的油漆、塑料涂层和阳极氧化膜等。涂层材料具有一定的电导率,也可以通过校准来测量,但要求涂层材料与涂层材料的电导率比至少相差3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢衬底也是导体,但是用磁学原理来测量这样的任务更合适。