涂层测厚仪常见问题及注意事项，涂层测厚仪的检测原理和分类

涂层测厚仪常见问题及注意事项，涂层测厚仪的检测原理和分类涂层测厚可无损地测量磁性金属基体(如钢、铁、合金和硬磁性钢等)上非磁性涂层的厚度(如铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆等) 及非磁性金属基体(如铜、铝、锌、锡等)上非导电覆层的厚度(如:珐琅、橡胶、油漆、塑料等)。涂镀层测厚仪具有测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便等特点，是控制和保证产品质量必不可少的检测仪器，广泛地应用在制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域。此种仪器价格基本非常昂贵（一般在10万RMB以上），适用于一些特殊场合。适用导电金属上的非导电层厚度测量，此种方法较磁性测厚法精度低。国外个别厂家有这样的仪器，适用多层涂镀层厚度的测量或则是以上两种方法都无法测量的场合。但一般价格昂贵、测量精度也不高。此方法有别于以上三种，不属于无损检测，需要破坏涂镀层，一般精度也不高，测量起来较其他几种麻烦。

应用场所

涂层测厚仪可无损地测量磁性金属基体（如钢、铁、合金和硬磁性钢等）上非磁性涂层的厚度（如铝、铬、铜、镀锌层、珐琅、橡胶、油漆、塑料、橡胶、氧化层、磷化膜等） 及非磁性金属基体（如铜、铝、锌、锡等）上非导电覆层的厚度（如：珐琅、橡胶、油漆、塑料等），各类塑料薄膜、金箔、带、纸张厚度的测量

原理方法

磁性测厚法

适用导磁材料上的非导磁层厚度测量。导磁材料一般为：钢\铁\银\镍。此种方法测量精度高。一般钢结构防腐涂层厚度测量用的最多的就是这种。

涡流测厚法

适用导电金属上的非导电层厚度测量，此种方法较磁性测厚法精度低。

超声波测厚法

国外个别厂家有这样的仪器，适用多层涂镀层厚度的测量或则是以上两种方法都无法测量的场合。但一般价格昂贵、测量精度也不高。

电解测厚法

此方法有别于以上三种，不属于无损检测，需要破坏涂镀层，一般精度也不高，测量起来较其他几种麻烦。

放射测厚法

此种仪器价格基本非常昂贵（一般在10万RMB以上），适用于一些特殊场合。

涂层测厚可无损地测量磁性金属基体(如钢、铁、合金和硬磁性钢等)上非磁性涂层的厚度(如铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆等) 及非磁性金属基体(如铜、铝、锌、锡等)上非导电覆层的厚度(如:珐琅、橡胶、油漆、塑料等)。涂镀层测厚仪具有测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便等特点，是控制和保证产品质量必不可少的检测仪器，广泛地应用在制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域。

磁吸力测量原理

永久磁铁(测头)与导磁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，这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成测厚仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性测厚仪应用最广。测厚仪基本结构由磁钢，接力簧，标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后，将测量簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力，磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。

这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源，测量前无须校准，价格也较低，很适合车间做现场质量控制。

磁感应测量原理

采用磁感应原理时，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小，来表示其覆层厚度。覆层越厚，则磁阻越大，磁通越小。利用磁感应原理的测厚仪，原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性，则要求与基材的导磁率之差足够大(如钢上镀镍)。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时，仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头，测量感应电动势的大小，仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术，利用磁阻来调制测量信号。还采用专利设计的集成电路，引入微机，使测量精度和重现性有了大幅度的提高(几乎达一个数量级)。现代的磁感应测厚仪，分辨率达到0.1um，允许误差达1%，量程达10mm。

磁性原理测厚仪可应用来精确测量钢铁表面的油漆层，瓷、搪瓷防护层，塑料、橡胶覆层，包括镍铬在内的各种有色金属电镀层，以及化工石油待业的各种防腐涂层。

电涡流测量原理

高频交流信号在测头线圈中产生电磁场，测头靠近导体时，就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近，则涡流愈大，反射阻抗也愈大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小，也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。由于这类测头专门测量非铁磁金属基材上的覆层厚度，所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯，例如铂镍合金或其它新材料。与磁感应原理比较，主要区别是测头不同，信号的频率不同，信号的大小、标度关系不同。与磁感应测厚仪一样，涡流测厚仪也达到了分辨率0.1um，允许误差1%，量程10mm的高水平。

采用电涡流原理的测厚仪，原则上对所有导电体上的非导电体覆层均可测量，如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其它铝制品表面的漆，塑料涂层及阳极氧化膜。覆层材料有一定的导电性，通过校准同样也可测量，但要求两者的导电率之比至少相差3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢铁基体亦为导电体，但这类任务还是采用磁性原理测量较为合适

故障排除方法

无损检测之涂镀层测厚仪的故障主要有示值显示不稳定、误差较大、不显示数值等。引起这些故障的原因有来自仪器本身的也有来自被测工件的，还有就是来自自然环境的影响，NDT2005下面介绍一下排除这些故障的方法。

示值显示不稳定

导致涂镀测厚仪示值显示不稳定的原因主要是来自工件本身的材料和结构的特殊性，比如工件本身是否为导磁性材料，如果是导磁性材料我们就要选择磁性涂镀层测厚仪，如果工件为导电体，我们就得选择涡流涂镀层测厚仪，还有工件的表面粗糙度和附着物也是引起仪器示值显示不温度的原因，工件表面粗糙度过大、表面附着物太多。排除故障的要点就是要将粗糙度比较大的工件打磨平整，出去附着物即可，再有就是选择适合的涂镀层测厚仪。

测量结果误差太多

引起涂镀层测厚仪测量误差大的原因我们在以前的文章中已经介绍很清楚了，这里我们在简单介绍一下引起测量误差较大的原因主要有:基体金属磁化、基体金属厚度过小、边缘效应、工件曲率过小、表面粗糙度过大、磁场干扰探头的放置方法等，新来的朋友可以参考仪器的文章熟悉一下我们就不一一做介绍了。

不显示数字

造成涂镀层测厚仪不显示数字的最简单原因就是检查电池是否电量充足，确定电池电量充足后如发现测量还是不显示数值。

测厚仪大致有以下三种：应用磁性测量法、涡流测量法以及超声波测量法的三类测厚仪。

测厚仪无损检测中常用的原理方法一般有：

磁性测量法

适用于导磁材料上的非导磁层厚度测量。导磁材料一般为：钢、铁、银、镍。此种方法测量精度高。

涡流测量法

适用于导电金属上的非导电层厚度测量。此种方法较磁性测厚法精度低。

超声波测量法

适用于各种板材和各种加工零件的精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器在使用过程中受腐蚀后的减薄程度进行监测。

磁性测量原理测厚仪又可分为磁吸力原理测厚仪和磁感应原理测厚仪两种，涡流测量原理测厚仪则只有电涡流测厚仪一种。

磁吸力原理测厚仪是利用永久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来测量覆层的厚度的，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。

磁感应原理测厚仪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。当软铁芯上绕着线圈的测头被放在被测物上后，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。

电涡流测厚仪是利用高频交流电在作为测头的线圈中产生一个电磁场，将探头靠近导电的金属体时，就在金属材料中形成涡流，这个涡流随着与金属体的距离减小而增大，并且会影响探头线圈的磁通，此反馈作用量就是表示探头与基体金属之间间距大小的一个量值。

电涡流法测头用在非铁磁金属基体上测量覆层厚度，所以通常我们称该测头为非磁性测头。与磁性测量原理比较，它们的电原理基本一样，主要区别是测头不同，测试电流的频率大小不同，信号大小、标度关系不同。在近两年的测厚仪中，通过不断改进测头结构，再配合微电脑技术，由自动识别不同测头来调用不同的控制程序，分别输出不同的测试电流和改变标度变换软件，终于使两种不同类型的测头接在同一台测厚仪上，基于同一思想，可配接达10种测头的测厚仪也应运而生。

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。

虽然几种测厚仪在校准中测量点和标准材料的选择上有很多不同，但在操作中都有一些相同的需要注意的地方，如每种测厚仪对基体的表面曲率和最小厚度都有一个下限的规定，在实际校准中应选择尺寸合理的基体进行操作；测量中测头的取向和压力也会对结果有影响，要保持测头与基体的垂直、压力恒定并尽可能小；另外，校准覆层测厚仪时还要注意外界磁场和基体剩磁的干扰，校准超声波测厚仪时要注意温度变化和耦合剂粘度的影响。