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涡流涂层测厚技术的基本原理和标准

涡流涂层测厚技术的基本原理和标准

一、涡流涂层测厚技术的基本原理

  现代工程材料开发与应用实践表明,铝、铜、锌等各种有色金属材料及其合金材料在航空、建材、冶金、轻工、机械、仪表、化工等行业的广泛应用,往往都需借助氧化膜、油漆、喷塑、橡胶等表面覆盖层的防腐保护,延长其使用寿命。应用电涡流技术开发的涡流涂镀层测厚仪,则是无损测量上列非磁性金属基体上非导电覆盖层厚度的手段。

  涡流涂层测厚仪的基本工作原理是:当测头与被测试样接触时,测头装置所产生的高频电磁场,使置于测头下面的金属导体产生涡流,其振幅和相位是导体与测头之间非导电覆盖层厚度的函数,即该涡流产生的交变电磁场会改变测头参数,而测头参数变量的大小则取决于涂镀层的厚度。通过测量测头参数变量的大小,并将这一电信号转换处理,即可获得被测涂镀层的厚度值。

  二、涡流涂层测厚方法标准概况

  在国家标准GB/T4957-85《非磁性金属基体上非导电覆盖层厚度测量涡流方法》(等效采用国际标准ISO 2360-1982)中,对涡流测厚仪的标准、操作程序和影响测量精度的因素及其注意事项作了详细地阐述。其中有关影响测量精度因素的条款,应视作涡流涂镀层测厚仪开发应用遵循的指导性文件,这些影响测量精度的主要因素包括:

1、覆盖层厚度大于25μm时,其误差与覆盖层厚度近似成正比。

2、基体金属的电导率对测量有影响,它与基体金属材料成分及热处理方法有关。

3、任何一种测厚仪都要求基体金属有一个临界厚度,只有大于这个厚度,测量才不会受基体金属厚度的影响。

4、涡流测厚仪对试样测定存在边缘效应,即对靠近试样边缘或内转角处的测量是不可靠的。

5、试样的曲率对测量有影响,这种影响将随着曲率半径的减小明显地增大。

6、基体金属和覆盖层的表面粗糙度影响测量精 度,粗糙程度增加,影响增大。

7、涡流测厚仪对妨碍测头与覆盖层表面紧密接触的附着物质,因此测量前应清理测头和覆盖层表面的污物,测量时应使测头与测试表面保持恒压垂直接触。

  以上各项要点,既严格规范了顾客实施测厚全过程的工作质量,又为生产厂商提供了仪器开发遵循的设计依据,因而有力涡流测厚技术的总体发展。



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