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金属镀层测厚仪测量值影响因素分析

时间:2017-01-11 点击次数:436
   金属镀层测厚仪的工作原理可以分为以下两种:

  一、磁吸力原理

  金属镀层测厚利用*磁铁测头与导磁的钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系可测量覆层的厚度,这个距离就是覆层的厚度,所以只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可以进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成形,所以磁性测厚仪应用zui广。

  金属镀层测厚基本结构是磁钢,拉簧,标尺及自停机构。当磁钢与被测物吸合后,有一个弹簧在其后逐渐拉长,拉力逐渐增大,当拉力钢大于吸力磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。一般来讲,依不同的型号又不同的量程与适应场合。在一个约350o角度内可用刻度表示0~100μm;0~1000μm;0~5mm等的覆层厚度,精度可达5%以上,能满足工业应用的一般要求。这种仪器的特点是操作简单、强固耐用、不用电源和测量前的校准,价格也较低,很适合车间作现场质量控制。

  二、磁感应原理

  磁感应原理是利用测头经过非铁磁覆层而流入铁基材的磁通大小来测定覆层厚度的,覆层愈厚,磁通愈小。由于是电子仪器,校准容易,可以实多种功能,扩大量程,提高精度,由于测试条件可降低许多,故比磁吸力式应用领域更广。当软铁芯上绕着线圈的测头放在被测物上后,仪器自动输出测试电流,磁通的大小影响到感应电动势的大小,仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。早期的产品用表头指示,精度和重复性都不好,后来发展了数字显示式,电路设计也日趋完善。

  金属镀层测厚仪测量值的影响因素分析

  1.边界间距如果探头与被测体边界、孔眼、空腔、其他截面变化处的间距小于规定的边界间距,由于磁通或涡流载体截面不够将导致测量误差。如必须测量该点的覆层厚度,只有预先在相同条件的无覆层表面进行校准,才能测量。(注:的产品有透过覆层校准的独特功能可达3~10%的精度)

  2.表面粗糙度和表面清洁度在粗糙度表面上为获得一个有代表性的平均测量值必须进行多次测量才行。显而易见,不论是基体或是覆层,越粗糙,测量值越不可靠。为获得可靠的数据,基体的平均粗糙度Ra应小于覆层厚度的5%。而对于表面杂质,则应予去除。有的仪表上下限,以剔除那些“飞点”。

  3.探头测量板的作用力探头测量时的作用力应是恒定的。并应尽可能小。才不致使软的覆层发生形变,以致测量值下降。活产生大的波动,必要时,可在两者之间垫一层硬的,不导电的,具有一定厚度的硬性薄膜。这样通过减去薄膜厚度就能适当地得到剩磁。

  4.基体表面曲率在一个平直的对比试样上校准好一个初始值,然后在测量覆层厚度后减去这个初始值。或参照下条。

  5.基体金属zui小厚度基体金属必须有一个给定的zui小厚度,使探头的电磁场能完全包容在基体金属中,zui小厚度与测量器的性能及金属基体的性质有关,在这个厚度之上刚好可以进行测量而不用对测量值修正。对于基体厚度不够而产生的影响,可以采取在基材下面紧贴一块相同材料的措施予以消除。如难以决断,或无法加基材则可以通过与已知覆层厚度的试样进行对比来确定与额定值的差值。并且在测量中考虑这点而对测量值作相应的修正或参考第2条修正。而那些可以标定的仪器通过调整旋钮或按键,便可以得到准确的直读厚度值。反之利用厚度太小产生的影响又可以研制直接测铜箔厚度的测厚仪,如前所述。

  6.外界恒磁场、电磁场和基体剩磁应该避免在有干扰作用的外界磁场附近进行测量。残存的剩磁,根据检测器的性能可能导致或多或少的测量误差,但是如结构钢,深冲成形钢板等一般不会出现上述现象。

  7.覆层材料中的铁磁成份和导电成份覆层中存在某些铁磁成分,如某种颜料时,会对测量值产生影响,在这种情况下,对用作校准的对比试样覆层应具有与被测物覆层相同的电磁特性,经校准后使用。使用的方法可以是将同样的覆层涂在铝或铜板试样上,用电涡流法测试后获得对比标准试样。

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