測(ce)量(liang)原(yuan)理

. 磁(ci)吸(xi)力測(ce)量(liang)原(yuan)理及測(ce)厚(hou)儀

磁(ci)鐵(測(ce)頭)與(yu)導(dao)磁(ci)鋼材之(zhi)間(jian)的吸(xi)力大(da)小(xiao)與(yu)處(chu)於這(zhe)兩者之(zhi)間(jian)的距離(li)成定比例(li)關(guan)系(xi)，這(zhe)個距離(li)就(jiu)是(shi)覆(fu)層(ceng)的厚(hou)度(du)。利(li)用這(zhe)原(yuan)理制(zhi)成(cheng)測(ce)厚(hou)儀，只(zhi)要覆(fu)層(ceng)與(yu)基材的導(dao)磁率(lv)之(zhi)差(cha)足夠(gou)大(da)，就(jiu)可(ke)行(xing)測(ce)量(liang)。鑒於(yu)大(da)多(duo)數(shu)業(ye)品采(cai)用結(jie)構鋼和熱(re)軋(zha)冷軋鋼板(ban)沖壓(ya)成型，所以(yi)磁性(xing)測(ce)厚(hou)儀應用*。測(ce)厚(hou)儀基本結(jie)構由(you)磁(ci)鋼，接力簧，標尺(chi)及自停(ting)機(ji)構組(zu)成(cheng)。磁(ci)鋼與(yu)被測(ce)物(wu)吸(xi)合(he)後，將測(ce)量(liang)簧在(zai)其後逐漸(jian)拉長，拉力逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大。當(dang)拉力剛好(hao)大於(yu)吸(xi)力(li)，磁(ci)鋼脫離的瞬(shun)間記錄下拉力的大(da)小(xiao)即可(ke)獲得(de)覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)。新(xin)型的產(chan)品可(ke)以(yi)自動成這記錄過(guo)程(cheng)。不同(tong)的型號(hao)有(you)不同(tong)的量(liang)程(cheng)與(yu)適用場(chang)合(he)。

這(zhe)種(zhong)儀器(qi)的特點(dian)是(shi)操(cao)作(zuo)簡便(bian)、堅固(gu)耐用、不(bu)用電源，測(ce)量(liang)前無須校準，價(jia)格(ge)也(ye)較(jiao)低(di)，很(hen)適合(he)車間(jian)做現場(chang)質量(liang)控制(zhi)。

磁(ci)感應測(ce)量(liang)

采(cai)用磁(ci)感應原(yuan)理時(shi)，利(li)用從(cong)測(ce)頭經過(guo)非鐵磁覆(fu)層(ceng)而(er)流入鐵磁基體的磁(ci)通(tong)的大(da)小(xiao)，來測(ce)定(ding)覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)。也(ye)可(ke)以(yi)測(ce)定(ding)與(yu)之(zhi)對應的磁(ci)阻的大(da)小(xiao)，來表(biao)示(shi)其覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)。覆(fu)層(ceng)越厚(hou)，則(ze)磁(ci)阻(zu)越大，磁(ci)通(tong)越小(xiao)。利(li)用磁(ci)感應原(yuan)理的測(ce)厚(hou)儀，原(yuan)則(ze)上可(ke)以(yi)有(you)導磁(ci)基體上的非導(dao)磁覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)。般(ban)要求基材導磁率(lv)在(zai)500以(yi)上。如(ru)果覆(fu)層(ceng)材(cai)料(liao)也(ye)有(you)磁性(xing)，則(ze)要求與(yu)基材的導(dao)磁率(lv)之(zhi)差(cha)足夠(gou)大(da)(如鋼上鍍鎳)。當(dang)軟(ruan)芯(xin)上繞(rao)著(zhe)線(xian)圈的測(ce)頭放在(zai)被測(ce)樣(yang)本(ben)上時(shi)，儀器(qi)自動輸出(chu)測(ce)試(shi)電流或測(ce)試(shi)信號(hao)。早期(qi)的產(chan)品采(cai)用針(zhen)式(shi)表(biao)頭，測(ce)量(liang)感應電動勢(shi)的大(da)小(xiao)，儀器(qi)將(jiang)該(gai)信號(hao)放大(da)後來示(shi)覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)。近(jin)年來(lai)的電路設(she)計引入穩頻、鎖(suo)相、溫度(du)補償(chang)等(deng)地新(xin)術(shu)，利(li)用磁(ci)阻來調制測(ce)量(liang)信號(hao)。還采(cai)用專(zhuan)利(li)設(she)計的集成(cheng)電路，引入微機(ji)，使測(ce)量(liang)度和重(zhong)現性有(you)了大(da)幅度的提(幾(ji)乎達個(ge)數(shu)量(liang)級)。現代的磁(ci)感應測(ce)厚(hou)儀，分(fen)辨率(lv)達到(dao)0.1um，允許(xu)誤(wu)差(cha)達(da)1%，量(liang)程(cheng)達10mm。

磁(ci)性(xing)原(yuan)理測(ce)厚(hou)儀可(ke)應用來(lai)確測(ce)量(liang)鋼鐵表(biao)面(mian)的油(you)漆(qi)層(ceng)，瓷、搪瓷防(fang)護(hu)層(ceng)，塑(su)料(liao)、橡膠(jiao)覆(fu)層(ceng)，包(bao)括鎳鉻在(zai)內的各種有(you)色金(jin)屬電鍍層(ceng)，以(yi)及化(hua)石油(you)待(dai)業的各種防(fang)腐塗(tu)層(ceng)。

電渦(wo)流測(ce)量(liang)

頻交(jiao)流信號(hao)在(zai)測(ce)頭線圈中產(chan)生(sheng)電磁場(chang)，測(ce)頭靠近(jin)導體時(shi)，就(jiu)在(zai)其中形(xing)成渦(wo)流。測(ce)頭離導電基體愈(yu)近(jin)，則渦(wo)流愈大，反射(she)阻(zu)抗(kang)也(ye)愈(yu)大。這(zhe)個(ge)反(fan)饋作用量(liang)表(biao)征(zheng)了測(ce)頭與(yu)導(dao)電基體之(zhi)間(jian)距離(li)的大(da)小(xiao)，也(ye)就(jiu)是(shi)導(dao)電基體上非導(dao)電覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)的大(da)小(xiao)。由(you)於(yu)這類測(ce)頭專門測(ce)量(liang)非鐵磁金(jin)屬基材上的覆(fu)層(ceng)厚(hou)度(du)，所(suo)以(yi)通(tong)常(chang)稱之(zhi)為(wei)非磁(ci)性測(ce)頭。非磁(ci)性測(ce)頭采(cai)用頻材料(liao)做線圈(quan)鐵芯(xin)，例(li)如鉑鎳(nie)合(he)金(jin)或(huo)其它新(xin)材(cai)料(liao)。與(yu)磁(ci)感應原(yuan)理，主要區別(bie)是(shi)測(ce)頭不同(tong)，信號(hao)的頻率(lv)不同(tong)，信號(hao)的大(da)小(xiao)、標度(du)關(guan)系(xi)不(bu)同(tong)。與(yu)磁(ci)感應測(ce)厚(hou)儀樣(yang)，渦(wo)流測(ce)厚(hou)儀也(ye)達(da)到(dao)了分(fen)辨率(lv)0.1um，允許(xu)誤(wu)差(cha)1%，量(liang)程(cheng)10mm的水(shui)平(ping)。

采(cai)用電渦(wo)流原(yuan)理的測(ce)厚(hou)儀，原(yuan)則(ze)上對所有(you)導電體上的非導(dao)電體覆(fu)層(ceng)均可(ke)測(ce)量(liang)，如航(hang)天(tian)航空(kong)器(qi)表(biao)面(mian)、車輛、家(jia)電、鋁合(he)金(jin)門(men)窗(chuang)及其它鋁制(zhi)品表(biao)面(mian)的漆(qi)，塑料(liao)塗(tu)層(ceng)及陽(yang)氧化(hua)膜(mo)。覆(fu)層(ceng)材(cai)料(liao)有(you)定的導(dao)電性，通(tong)過校準同(tong)樣(yang)也(ye)可(ke)測(ce)量(liang)，但要求兩者的導(dao)電率(lv)之(zhi)比(bi)至少相差(cha)3-5倍(bei)(如(ru)銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦(yi)為導(dao)電體，但(dan)這類務(wu)還是(shi)采(cai)用磁(ci)性原(yuan)理測(ce)量(liang)較(jiao)為(wei)合(he)適。

DRF系(xi)列測(ce)厚(hou)儀特點(dian):

具有(you)兩種測(ce)量(liang)方(fang)式(shi):連續測(ce)量(liang)方(fang)式(shi)(CONTINUE)和單(dan)次測(ce)量(liang)方(fang)式(shi)(SINGLE);

具有(you)兩種作(zuo)方(fang)式(shi):直接方(fang)式(shi)(DIRECT)和成(cheng)組(zu)方(fang)式(shi)(APPL);

設(she)有(you)五個(ge)統計量(liang):平(ping)均值(zhi)(MEAN)、大(da)值(zhi)(MAX)、小(xiao)值(zhi)(MIN)、測(ce)試(shi)次數(shu)(NO.)、標(biao)準偏(pian)差(cha)(S.DEV)

可(ke)行(xing)零(ling)點(dian)校準和二(er)點(dian)校準，並(bing)可(ke)用基本校準法對測(ce)頭的系(xi)統誤(wu)差(cha)行(xing)修(xiu)正;

具有(you)存貯(zhu)能(neng):可(ke)存貯(zhu)300個(ge)測(ce)量(liang)值(zhi);

具有(you)刪除(chu)能(neng):對測(ce)量(liang)中出(chu)現的單(dan)個可(ke)疑(yi)數(shu)據(ju)行(xing)刪(shan)除(chu),也(ye)可(ke)刪除(chu)塗(tu)層(ceng)測(ce)厚(hou)儀存貯(zhu)區(qu)內的所(suo)有(you)數(shu)據(ju)，以(yi)便(bian)行(xing)新(xin)的測(ce)量(liang);

可(ke)設(she)置限(xian)界(jie):對限(xian)界(jie)外的測(ce)量(liang)值(zhi)能(neng)自動報警;

具有(you)與(yu)PC機(ji)通(tong)訊(xun)的能(neng):可(ke)將測(ce)量(liang)值(zhi)、統計值(zhi)傳(chuan)輸至PC機(ji)，以(yi)便(bian)塗層(ceng)測(ce)厚(hou)儀對數(shu)據(ju)行(xing)步(bu)處(chu)理; 具有(you)電源欠壓(ya)示能;

操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)有(you)蜂鳴(ming)聲(sheng)提示(shi);

具有(you)錯誤(wu)提示(shi)能(neng);

具有(you)自動關機(ji)能。

影響(xiang)因(yin)素(su)

有(you)關說(shuo)明(ming)

a 基體金(jin)屬磁(ci)性(xing)質

磁(ci)性(xing)法測(ce)厚(hou)受(shou)基體金(jin)屬磁(ci)性(xing)變化(hua)的影響(xiang)(在(zai)實(shi)際應用中(zhong)，低碳(tan)鋼磁性的變(bian)化(hua)可(ke)以(yi)認為是(shi)輕(qing)微的)，為(wei)了避(bi)免(mian)熱(re)處(chu)理和冷因素(su)的影響(xiang)，應使用與(yu)試(shi)件(jian)基體金(jin)屬具有(you)相同(tong)性(xing)質(zhi)的標(biao)準片(pian)對儀器(qi)行(xing)校準;亦(yi)可(ke)用待(dai)塗覆(fu)試(shi)件(jian)行(xing)校準。

b 基體金(jin)屬電性質

基體金(jin)屬的電導率(lv)對測(ce)量(liang)有(you)影響(xiang)，而(er)基體金(jin)屬的電導率(lv)與(yu)其材料(liao)成(cheng)分(fen)及熱(re)處(chu)理方(fang)法有(you)關。使(shi)用與(yu)試(shi)件(jian)基體金(jin)屬具有(you)相同(tong)性(xing)質(zhi)的標(biao)準片(pian)對儀器(qi)行(xing)校準。

c 基體金(jin)屬厚(hou)度(du)

每(mei)種儀器(qi)都(dou)有(you)個基體金(jin)屬的臨界(jie)厚(hou)度(du)。大(da)於(yu)這(zhe)個厚(hou)度(du)，測(ce)量(liang)就(jiu)不受(shou)基體金(jin)屬厚(hou)度(du)的影響(xiang)。本(ben)儀器(qi)的臨界(jie)厚(hou)度(du)值(zhi)見附(fu)表(biao)1。

d 邊緣(yuan)效(xiao)應

本(ben)儀器(qi)對試(shi)件(jian)表(biao)面(mian)形(xing)狀的陡變(bian)敏(min)感。因此在(zai)靠近(jin)試(shi)件(jian)邊緣(yuan)或(huo)內(nei)轉角(jiao)處(chu)行(xing)測(ce)量(liang)是(shi)不(bu)可(ke)靠的。

e 曲(qu)率(lv)

試(shi)件(jian)的曲(qu)率(lv)對測(ce)量(liang)有(you)影響(xiang)。這(zhe)種影響(xiang)總(zong)是(shi)隨(sui)著(zhe)曲(qu)率(lv)半徑的減少(shao)明(ming)顯(xian)地增大。因此，在(zai)彎(wan)曲(qu)試(shi)件(jian)的表(biao)面(mian)上測(ce)量(liang)是(shi)不(bu)可(ke)靠的。

f 試(shi)件(jian)的變(bian)形(xing)

測(ce)頭會使軟覆(fu)蓋層(ceng)試(shi)件(jian)變(bian)形(xing)，因此在(zai)這些(xie)試(shi)件(jian)上測(ce)出(chu)可(ke)靠的數(shu)據(ju)。