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SAUTER涂層測厚儀影響精度的因素

2013-1-22　

　　在化工、電子、電力、金屬等行業(yè)中，為了實現(xiàn)對各類材料的保護或裝飾作用，通常要采用噴涂、有色金屬覆蓋以及磷化、陽極氧化處理等方法，這樣，便出現(xiàn)了涂層、鍍層、敷層、貼層或化學(xué)生成膜等概念，我們稱之為“覆層”。
　　
　　覆層的厚度測量已成為金屬加工業(yè)用戶進行成品質(zhì)量檢測*的zui重要的工序。是產(chǎn)品達到標準的*手段。目前，國內(nèi)外已普遍按統(tǒng)一的標準測定涂鍍層厚度，覆層無損檢測的方法和儀器的選擇隨著材料物理性質(zhì)研究方面的逐漸進步而更加至關(guān)重要。
　　
　　有關(guān)覆層無損檢測方法，主要有：楔切法、光截法、電解法、厚度差測量法、稱重法、X射線瑩光法、β射線反射法、電容法、磁性測量法及渦流測量法等。這些方法中除了后五種外大多都要損壞產(chǎn)品或產(chǎn)品表面，系有損檢測，測量手段繁瑣，速度慢，多適用于抽樣檢驗。
　　
　　X射線和β射線反射法可以無接觸無損測量，但裝置復(fù)雜昂貴，測量范圍小。因有放射源，故使用者必須遵守射線防護規(guī)范，一般多用于各層金屬鍍層的厚度測量。
　　
　　電容法一般僅在很薄導(dǎo)電體的絕緣覆層厚度測試上應(yīng)用。
　　
　　磁性測量法及渦流測量法。隨著技術(shù)的日益進步，特別是近年來引入微處理機技術(shù)后，測厚儀向微型、智能型、多功能、高精度、實用化方面邁進了一大步。測量的分辨率已達0.1μm，精度可達到1％。又有適用范圍廣，量程寬、操作簡便、價廉等特點。是工業(yè)和科研使用zui廣泛的儀器。
　　
　　影響測量值的因素與解決方法
　　
　　使用SAUTER測厚儀與使用其他儀器一樣，既要掌握儀器性能，也需了解測試條件。使用磁性原理和渦流原理的覆層測厚儀都是基于被測基體的電、磁特性及與探頭的距離來測量覆層厚度的，所以，被測基體的電磁物理特性與物理尺寸都要影響磁通與電渦流的大小。即影響到測量值的可靠性，下面就這方面的問題作一下介紹。
　　
　　1.邊界間距
　　
　　如果探頭與被測體邊界、孔眼、空腔、其他截面變化處的間距小于規(guī)定的邊界間距，由于磁通或渦流載體截面不夠?qū)?dǎo)致測量誤差。如必須測量該點的覆層厚度，只有預(yù)先在相同條件的無覆層表面進行校準，才能測量。（注：的產(chǎn)品有透過覆層校準的*功能可達3～10%的精度）
　　
　　2.基體表面曲率
　　
　　在一個平直的對比試樣上校準好一個初始值，然后在測量覆層厚度后減去這個初始值?；騾⒄障聴l。
　　
　　3.基體金屬zui小厚度
　　
　　基體金屬必須有一個給定的zui小厚度，使探頭的電磁場能*包容在基體金屬中，zui小厚度與測量器的性能及金屬基體的性質(zhì)有關(guān)，在這個厚度之上剛好可以進行測量而不用對測量值修正。對于基體厚度不夠而產(chǎn)生的影響，可以采取在基材下面緊貼一塊相同材料的措施予以消除。如難以決斷，或無法加基材則可以通過與已知覆層厚度的試樣進行對比來確定與額定值的差值。并且在測量中考慮這點而對測量值作相應(yīng)的修正或參考第2條修正。而那些可以標定的儀器通過調(diào)整旋鈕或按鍵，便可以得到準確的直讀厚度值。反之利用厚度太小產(chǎn)生的影響又可以研制直接測銅箔厚度的測厚儀，如前所述。
　　
　　4.表面粗糙度和表面清潔度
　　
　　在粗糙度表面上為獲得一個有代表性的平均測量值必須進行多次測量才行。顯而易見，不論是基體或是覆層，越粗糙，測量值越不可靠。為獲得可靠的數(shù)據(jù)，基體的平均粗糙度Ra應(yīng)小于覆層厚度的5%。而對于表面雜質(zhì)，則應(yīng)予去除。有的儀表上下限，以剔除那些“飛點”。
　　
　　5.探頭測量時的作用力
　　
　　探頭測量時的作用力應(yīng)是恒定的。并應(yīng)盡可能小，才不致使軟的覆層發(fā)生形變，以致測量值下降或產(chǎn)生大的波動。必要時，可在兩者之間墊一層不導(dǎo)電的、一定厚度的硬性薄膜。這樣通過減去薄膜厚度就能適當?shù)氐玫绞４拧?br />　　
　　6.外界恒磁場、電磁場和基體剩磁
　　
　　應(yīng)該避免在有干擾作用的外界磁場附近進行測量。殘存的剩磁，根據(jù)檢測器的性能可能導(dǎo)致或多或少的測量誤差，但是如結(jié)構(gòu)鋼，深沖成形鋼板等一般不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
　　
　　7.覆層材料中的鐵磁成份和導(dǎo)電成份
　　
　　覆層中存在某些鐵磁成分，如某種顏料時，會對測量值產(chǎn)生影響，在這種情況下，對用作校準的對比試樣覆層應(yīng)具有與被測物覆層相同的電磁特性，經(jīng)校準后使用。使用的方法可以是將同樣的覆層涂在鋁或銅板試樣上，用電渦流法測試后獲得對比標準試樣。

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