厚度測量儀已成為加工工業(yè)、表面工程質(zhì)量檢測的重要環(huán)節(jié),是產(chǎn)品達到優(yōu)等質(zhì)量標(biāo)準的必要手段。為使產(chǎn)品化,我國出口商品和涉外項目中,對覆層厚度有了明確要求。 覆層厚度的測量方法主要有:楔切法,光截法,電解法,厚度差測量法,稱重法,X射線熒光法,β射線反向散射法,電容法、磁性測量法及渦流測量法等等。這些方法中前五種是有損檢測,測量手段繁瑣,速度慢,多適用于抽樣檢驗。 X射線和β射線法是無接觸無損測量,但裝置復(fù)雜昂貴,測量范圍較小。
因有放射源,使用者必須遵守射線防護規(guī)范。X射線法可測極薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法適合鍍層和底材原子序號大于3的鍍層測量。電容法僅在薄導(dǎo)電體的絕緣覆層測厚時采用。 隨著技術(shù)的日益進步,特別是近年來引入微機技術(shù)后,采用磁性法和渦流法的測厚儀向微型、智能、多功能、精度、實用化的方向進了一步。測量的分辨率已達0.1微米,精度可達到1%,有了大幅度的提。它適用范圍廣,量程寬、操作簡便且價廉,是工業(yè)和科研使用廣泛的測厚儀器。 采用無損方法既不破壞覆層也不破壞基材,檢測速度快,能使大量的檢測工作經(jīng)濟地進行。 測量原理與儀器
一、磁吸力測量原理及測厚儀
磁鐵(測頭)與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的距離成一定比例關(guān)系,這個距離就是覆層的厚度。利用這一原理制成測厚儀,只要覆層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大,就可進行測量。鑒于大多數(shù)工業(yè)品采用結(jié)構(gòu)鋼和熱軋冷軋鋼板沖壓成型,所以磁性測厚儀應(yīng)用廣。
測厚儀基本結(jié)構(gòu)由磁鋼,接力簧,標(biāo)尺及自停機構(gòu)組成。磁鋼與被測物吸合后,將測量簧在其后逐漸拉長,拉力逐漸增大。當(dāng)拉力剛好大于吸力,磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得覆層厚度。新型的產(chǎn)品可以自動完成這一記錄過程。不同的型號有不同的量程與適用場合。 這種儀器的特點是操作簡便、堅固耐用、不用電源,測量前無須校準,價格也較低,很適合車間做現(xiàn)場質(zhì)量控制。
二、磁感應(yīng)測量原理
厚度測量儀采用磁感應(yīng)原理時,利用從測頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小,來測定覆層厚度。也可以測定與之對應(yīng)的磁阻的大小,來表示其覆層厚度。覆層越厚,則磁阻越大,磁通越小。利用磁感應(yīng)原理的測厚儀,原則上可以有導(dǎo)磁基體上的非導(dǎo)磁覆層厚度。一般要求基材導(dǎo)磁率在500以上。如果覆層材料也有磁性,則要求與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大(如鋼上鍍鎳)。當(dāng)軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時,儀器自動輸出測試電流或測試信號。
使用厚度測量儀的注意事項
A、基體金屬特性 對于磁性方法,標(biāo)準片的基體金屬的磁性和表面粗糙度,滄州歐譜應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。 對于渦流方法,標(biāo)準片基體金屬的電性質(zhì),應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的電性質(zhì)相似。
B、基體金屬厚度 檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度,如果沒有,可采用3.3中的某種方法進行校準。
C、邊緣效應(yīng) 不應(yīng)在緊靠試件的突變處,如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處進行測量。
D、曲率 不應(yīng)在試件的彎曲表面上測量。
E、讀數(shù)次數(shù) 通常由于儀器的每次讀數(shù)并不*相同,因此必須在每一測量面積內(nèi)取幾個讀數(shù)。覆蓋層厚度的局部差異,也要求在任一給定的面積內(nèi)進行多次測量,表面粗造時更應(yīng)如此。
F、表面清潔度 測量前,應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì),如塵土、油脂及腐蝕產(chǎn)物等,但不要除去任何覆蓋層物質(zhì)。