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金属镀层测厚仪的分类及原理

发布时间:2021-08-31 15:47:08作者:小编

金属镀层测厚仪是一种对材料表面保护、装饰形成的覆盖层进行厚度测量的仪器,测量的对象包括涂层、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。

主要分为磁性金属镀层测厚仪、电涡流金属镀层测厚仪,X射线金属镀层测厚仪三类测量方法。

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示覆层厚度。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)。现代的磁感应测厚仪,分辨率达到0.1um,允许误差达1%,量程达10mm。

磁性原理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。

电涡流测量原理

高频交流信号在测头线圈中产生电磁场,测头靠近导体时,就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近,则涡流愈大,反射阻抗也愈大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小,也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。由于这类测头专门测量非铁磁金属基材上的覆层厚度,所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯,例如铂镍合金或其它新材料。与磁感应原理比较,主要区别是测头不同,信号的频率不同,信号的大小、标度关系不同。与磁感应测厚仪一样,涡流测厚仪也达到了分辨率0.1um,允许误差1%,量程10mm的高水平。

采用电涡流原理的测厚仪,原则上对所有导电体上的非导电体覆层均可测量,如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其它铝制品表面的漆,塑料涂层及阳极氧化膜。覆层材料有一定的导电性,通过校准同样也可测量,但要求两者的导电率之比至少相差3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢铁基体亦为导电体,但这类任务还是采用磁性原理测量较为合适

金属镀层测厚仪,指检测金属样品上镀层厚度的仪器。

有些膜厚仪采用了磁性测厚法,是一种超小型测量仪,它能快速,无损伤,精确地进行铁磁性金属基体上的喷涂.电镀层厚度的测量.可广泛用于制造业,金属加工业,化工业,商检等检测领域.特别适用于工程现场测量.

有些膜厚仪采用二次荧光法,它的原理是物质经X射线或粒子射线照射后,由于吸收多余的能量而变成不稳定的状态。从不稳定状态要回到稳定状态,此物质必需将多余的能量释放出来,而此时是以荧光或光的形态被释放出来。荧光X射线镀层厚度测量仪或成分分析仪的原理就是测量这被释放出来的荧光的能量及强度,来进行定性和定量分析。

在生产过程中如何选择膜厚仪呢?

首先取决于你所测产品的结构.如果只是简单的涂层,铜箔使用普通的膜厚仪就可以解决了.如铜箔测厚仪,涂层测厚仪.

如果测量多层金属镀层,目前最先进的方式:X-ray镀层测量法

原理:

X射线和紫外线与红外线一样是一种电磁波。可视光线的波长为0.000001 m (1μm)左右,X射线比其短为0.000000000001 m至0.00000001 m (0.01- 100 Å)左右。

对某物质进行X射线照射时,可以观测到主要以下3种X射线。

(1) 萤光X射线

(2) 散乱X射线

(3) 透过X射线

产品是利用萤光X射线得到物质中的元素信息(组成和镀层厚度)的萤光X射线法原理。和萤光X射线分析装置一样被使用的X射线衍射装置是利用散乱X射线得到物质的结晶信息(构造)。而透过X射线多用于拍摄医学透视照片。另外也用于机场的货物检查。象这样根据想得到的物质信息而定X射线的种类。

简单地说萤光X射线装置(XRF)和X射线衍射装置(XRD)有何不同,萤光X射线装置(XRF)能得到某物质中的元素信息(物质构成,组成和镀层厚度),X射线衍射装置(XRD)能得到某物质中的结晶信息。


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