涂层测厚仪原理

永磁体(探头)和导磁钢之间的吸力与它们之间的距离成正比,也就是涂层的厚度。只要涂层和基底的磁导率之差足够大,用这种原理制作的测厚仪就可以测量。鉴于大多数工业产品都是由结构钢和热轧、冷轧钢板冲压而成,所以磁性测厚仪的应用最为广泛。测厚仪的基本结构由磁钢、继电器弹簧、标尺和自停机构组成。磁钢被吸向被测物体后,测量弹簧逐渐拉长,拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力时,通过记录磁钢分离瞬间的拉力可以得到镀层厚度。新产品可以自动完成这个记录过程。不同的型号有不同的测量范围和适用场合。

该仪器操作简单,经久耐用,无需电源,测量前无需校准,价格低廉,非常适合车间现场质量控制。当采用磁感应原理时,涂层的厚度由从探头通过非铁磁性涂层流入铁磁性基体的磁通量的大小决定。也可以测量相应的磁阻来指示涂层厚度。涂层越厚,磁阻越大,磁通量越小。基于磁感应原理的测厚仪原则上可以具有磁性基体上非磁性涂层的厚度。一般来说,基板的磁导率要求在500以上。如果涂层材料也是磁性的,则要求磁导率与基材的差值足够大(如钢上镀镍)。当缠绕在软芯上的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。早期的产品使用指针式仪表测量感应电动势,仪表放大信号指示涂层厚度。近年来,在电路设计中引入了稳频、锁相、温度补偿等新技术,利用磁阻调制测量信号。还采用了专利集成电路和微电脑,大大提高了测量精度和重现性(几乎一个数量级)。现代磁感应测厚仪的分辨率为0.65438±0微米,允许误差为65438±0%,测量范围为65438±0毫米。

磁性原理测厚仪可用于精确测量油漆层、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的电镀层以及化学和石油工业的各种防腐涂层。高频交流信号在探头线圈中产生电磁场,当探头靠近导体时,在其中形成涡流。探头离导电基底越近,涡流越大,反射阻抗越大。这种反馈作用代表了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,因为它测量非铁磁性金属基底上的涂层厚度。无磁探头采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,主要区别在于探头不同,信号频率不同,信号大小和标度关系不同。与磁感应测厚仪一样,涡流测厚仪也达到了0.1um的高分辨率,允许误差为1%,测量范围为10mm。

基于涡流原理的测厚仪,原则上可以测量导电体上所有不导电的涂层,如航天飞行器、车辆、家用电器、铝合金门窗等铝制品表面的油漆、塑料涂层、阳极氧化膜等。涂层材料具有一定的导电性,也可以通过标定来测量,但要求两者的导电性之比至少为3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢基体也是导体,但对于这类任务,更适合用磁性原理来测量。

激光测厚仪的测量原理

两个激光传感器安装在被测物体(纸)的上方和下方,传感器固定在稳定的支架上,保证两个传感器的激光能对准同一点。随着被测物体的移动,传感器开始对其表面进行采样,分别测量目标上下表面与成对激光位移传感器之间的距离。测量值通过串口传输到计算机,然后由我们在计算机上的测厚软件进行处理,得到目标的厚度值。

ZTMS08激光测厚仪的出现,大大提高了纸张等片材的涂布测量精度,特别是在自动化生产线上,得到了广泛的应用。