测量原理

. 磁吸力测量原理及测厚仪

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定比例关系，这个距离就是覆层的厚度。利用这原理制成测厚仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可行测量。鉴于大多数业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性测厚仪应用*。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成这记录过程。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。

磁感应测量

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。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。早期的产品采用针式表头，测量感应电动势的大小，仪器将该信号放大后来示覆层厚度。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，使测量度和重现性有了大幅度的提(几乎达个数量级)。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，以及化石油待业的各种防腐涂层。

电涡流测量

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，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。与磁感应测厚仪样，涡流测厚仪也达到了分辨率0.1um，允许误差1%，量程10mm的水平。

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，塑料涂层及阳氧化膜。覆层材料有定的导电性，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，但这类务还是采用磁性原理测量较为合适。

DRF系列测厚仪特点:

具有两种测量方式:连续测量方式(CONTINUE)和单次测量方式(SINGLE);

具有两种作方式:直接方式(DIRECT)和成组方式(APPL);

设有五个统计量:平均值(MEAN)、大值(MAX)、小值(MIN)、测试次数(NO.)、标准偏差(S.DEV)

可行零点校准和二点校准，并可用基本校准法对测头的系统误差行修正;

具有存贮能:可存贮300个测量值;

具有删除能:对测量中出现的单个可疑数据行删除,也可删除涂层测厚仪存贮区内的所有数据，以便行新的测量;

可设置限界:对限界外的测量值能自动报警;

具有与PC机通讯的能:可将测量值、统计值传输至PC机，以便涂层测厚仪对数据行步处理; 具有电源欠压示能;

操作过程有蜂鸣声提示;

具有错误提示能;

具有自动关机能。

影响因素

有关说明

a 基体金属磁性质

磁性法测厚受基体金属磁性变化的影响(在实际应用中，低碳钢磁性的变化可以认为是轻微的)，为了避免热处理和冷因素的影响，应使用与试件基体金属具有相同性质的标准片对仪器行校准;亦可用待涂覆试件行校准。

b 基体金属电性质

基体金属的电导率对测量有影响，而基体金属的电导率与其材料成分及热处理方法有关。使用与试件基体金属具有相同性质的标准片对仪器行校准。

c 基体金属厚度

每种仪器都有个基体金属的临界厚度。大于这个厚度，测量就不受基体金属厚度的影响。本仪器的临界厚度值见附表1。

d 边缘效应

本仪器对试件表面形状的陡变敏感。因此在靠近试件边缘或内转角处行测量是不可靠的。

e 曲率

试件的曲率对测量有影响。这种影响总是随着曲率半径的减少明显地增大。因此，在弯曲试件的表面上测量是不可靠的。

f 试件的变形

测头会使软覆盖层试件变形，因此在这些试件上测出可靠的数据。