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涂层测厚仪的工作原理

发表时间:2021-04-26 16:04来源:果欧仪器

金属构件在社会中应用非常广泛,而防腐是金属构件的保护层,它还决定着金属构件的使用寿命,因此,采取各种措施对金属构件表面进行涂层,以达到提高构件的安全可靠性、美观性、与环境适应性、延长使用寿命等目的。有效、高品质的涂层才能保护构件不受损失,因此涂层的质量检测尤为重要,其中涂层厚度是金属构件涂层的重要指标。在公路工程检测中,桥梁伸缩装置、桥梁钢结构以及交通安全设施的标志、护栏和隔离栅等,都需对涂层厚度进行测量。而涂层测厚仪可以精准测量其厚度从而判断其防腐层的质量。

所以涂层测厚仪对于生产工厂来说,可以通过测量调整厚度,控制生成成本,而对于需求方,则是控制质量的判断依据仪器。那么涂层测厚仪其原理是什么,可靠吗?

涂层测厚仪测量厚度的方法有:磁性法、电涡流法、机械法、显微镜法、重量分析法、光学法和超声波法等,其中磁性和电涡流两种方案是最为广泛了,下面就重点说说磁性和涡流效应的涂层测厚仪原理。


磁性法原理涂层测厚仪工件测试图

图为:磁性法原理涂层测厚仪工件测试图


磁性法涂层测厚仪工作原理

磁性法是一种无损检测涂层厚度的测量方法,即利用磁感应的原理,从磁头经过非铁涂层而流入铁磁基体的磁通的大小,确定涂层厚度。仪器中含有磁体,当含有磁体的测头与涂层接触时,测头和磁性金属基体构成一闭合磁路,由于非磁性覆盖层的存在,使磁路磁阻变化,磁阻越大,磁通越小,通过测量其变化可推算出覆盖层的厚度。


磁性法用于测量磁性金属基体上非磁性涂层的厚度。磁性材料主要是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质,如钢、铁、合金和硬磁性钢等基体为磁性金属基体;如铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆等为非磁性覆盖层。因此,磁性涂层测厚仪可用来测量钢铁表面的油漆层、塑料、橡胶覆层,以及镍铬金属的有色金属电镀层,广泛用于工程中钢构件涂层厚度的测量。

涡流法原理涂层测厚仪工件测试图

图为:涡流法原理涂层测厚仪工件测试图


涡流法涂层测厚仪工作原理

涡流法也是一种无损检测涂层厚度的测量方法,仪器含有电磁体,利用变频交变电流在线圈中产生一个电磁场,当测头与覆盖层接触时,金属基体上产生电涡流,并对测头中的线圈产生反馈作用,测头与导体距离越近,涡流越大,通过测量反馈作用的大小可确定涂层的厚度。

电涡流涂层测厚仪用于测量导电金属基体上的非导电涂层的厚度,铜、铝、锌、锡等均为非磁性金属基体,珐琅、橡胶、油漆、塑料等为非导电覆盖层。因此,电涡流法常用于航天航空器表面,车辆、家电、铝合金门窗及其他铝制品表面的漆、塑料涂层及阳极氧化膜厚度的测量。


磁感应法和电涡流法的涂层测厚仪除了工作原理外,主要区别在测头,两者的频率、信号和标度关系不同。为了检测方便,目前仪器生产厂家在一台设备上配备两个测头,以适应各种检测情况,为检测提供了方便。


总结

有效控制涂层厚度具有重要的意义,涂层厚度偏小,有可能导致涂层外观缺陷,进而影响涂层的色度性能,产生色差和橘皮等现象;涂层厚度偏大,不利于节约涂料,控制成本。同时环保节能对涂层的工艺提出了更高的要求,既要保证涂层质量稳定可靠,又要达到绿色环保的目标。



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