塗鍍層的無(wú)損檢測(cè)方法(fǎ)
一，磁吸(xī)力原理(lǐ)測厚儀(yí)利(lì)用*磁(cí)鐵測頭與導磁鋼材之(zhī)間(jiān)的(dí)吸(xī)力(lì)大(dà)小(xiǎo)與處(chǔ)於兩(liǎng)者之(zhī)間的距離成(chéng)一定(dìng)比例關(guān)係(xì)可(kě)測量覆(fù)層的(dí)厚度，這(zhè)個距離就(jiù)是覆(fù)層的厚度(dù)，所(suǒ)以隻(zhī)要覆層(céng)與(yǔ)基(jī)材的導磁(cí)率(shuài)之(zhī)差足夠大(dà)，就可以進(jìn)行測(cè)量(liáng)。鑒(jiàn)於大多數工業品(pǐn)采(cǎi)用結構(gòu)鋼(gāng)和(hé)熱(rè)軋冷軋鋼板(bǎn)衝(chōng)壓成(chéng)形(xíng)，所以(yǐ)磁性(xìng)測(cè)厚(hòu)儀(yí)應(yīng)用(yòng)zui廣。測(cè)量儀基本結構是磁鋼，拉簧(huáng)，標尺及(jí)自停(tíng)機構。當(dāng)磁鋼與(yǔ)被(bèi)測物吸合後，有一個彈簧(huáng)在其(qí)後(hòu)逐(zhú)漸(jiàn)拉(lā)長，拉力(lì)逐漸(jiàn)增大，當拉(lā)力鋼(gāng)大(dà)於(yú)吸力(lì)磁(cí)鋼脫離的一(yī)瞬間記(jì)錄下拉力的(dí)大小即(jí)可獲得(dé)覆(fù)層(céng)厚(hòu)度(dù)。一般(bān)來(lái)講，依(yī)不同的型號又(yòu)不同的量程(chéng)與適應(yīng)場(cháng)合。在(zài)一(yī)個約(yuē)350o角度(dù)內可用(yòng)刻度表(biǎo)示0～100μm；0～1000μm；0～5mm等的覆層厚度，精(jīng)度(dù)可達(dá)5％以上，能滿足(zú)工業(yè)應(yīng)用的(dí)一(yī)般要求。這種儀(yí)器(qì)的特(tè)點(diǎn)是(shì)操(cāo)作簡單(dān)，強(qiáng)固(gù)耐用(yòng)，不用(yòng)電源和(hé)測量(liáng)前的校(xiào)準，價格也(yě)較(jiào)低，很(hěn)適合車間(jiān)作(zuò)現(xiàn)場質量控(kòng)製(zhì)。
二，磁(cí)感應(yīng)原理(lǐ)測厚(hòu)儀(yí)磁感應(yīng)原(yuán)理是利用測(cè)頭經過非(fēi)鐵(tiě)磁(cí)覆層而(ér)流(liú)入(rù)鐵(tiě)基材的(dí)磁通(tōng)大(dà)小來測(cè)定(dìng)覆層(céng)厚度的，覆(fù)層(céng)愈(yù)厚，磁(cí)通愈(yù)小。由於(yú)是(shì)電子儀器(qì)，校準容(róng)易(yì)，可以(yǐ)實多(duō)種(zhǒng)功(gōng)能，擴(kuò)大量程，提高(gāo)精(jīng)度，由於(yú)測試(shì)條件可(kě)降(jiàng)低許多(duō)，故(gù)比磁吸(xī)力(lì)式(shì)應(yīng)用領域更廣。
當軟鐵芯上(shàng)繞著(zhuó)綫圈的(dí)測頭(tóu)放在(zài)被測物(wù)上後(hòu)，儀器自動輸(shū)出測試電(diàn)流，磁通的大(dà)小影(yǐng)響到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大(dà)小，儀(yí)器(qì)將該信號放大後來指示覆層厚度(dù)。早(zǎo)期(qī)的產(chǎn)品用(yòng)表頭指(zhǐ)示，精度和重(zhòng)復性(xìng)都不(bù)好，後來發展(zhǎn)了數(shù)字顯(xiǎn)示(shì)式，電路設(shè)計也日趨*。近年來(lái)引(yǐn)入微(wēi)處(chǔ)理機技(jì)術及(jí)電子開(kāi)關，穩頻等(děng)技術(shù)，多種(zhǒng)獲的(dí)產品(pǐn)相繼問(wèn)世，精(jīng)度(dù)有了很大的提高(gāo)，達到1%,分辨率達到(dào)0.1μm，磁感應測厚(hòu)儀(yí)的(dí)測(cè)頭(tóu)多(duō)采用軟(ruǎn)鋼做(zuò)導(dǎo)磁(cí)鐵芯(xīn)，綫圈電(diàn)流(liú)的(dí)頻率不高，以(yǐ)降低(dī)渦流效應的影響(xiǎng)，測頭具有溫(wēn)度補(bǔ)償功(gōng)能。由(yóu)於(yú)儀(yí)器(qì)已(yǐ)智(zhì)能(néng)化，可以辨識不同(tóng)的(dí)測(cè)頭，配合(hé)不(bù)同(tóng)的(dí)軟件(jiàn)及自動(dòng)改變測(cè)頭電流和(hé)頻率(shuài)。一(yī)台儀器(qì)能(néng)配(pèi)合多種測頭，也(yě)可以(yǐ)用(yòng)同一台(tái)儀器(qì)。可以說，適用於(yú)工(gōng)業(yè)生產(chǎn)及(jí)科學(xué)研究的(dí)儀器已達到了(liǎo)了非常實用化的階段。
利(lì)用電磁(cí)原理研製的(dí)測(cè)厚儀(yí)，原(yuán)則(zé)上適用所有非(fēi)導(dǎo)磁覆層測(cè)量(liáng)， 一(yī)般要求基(jī)本(běn)的磁(cí)導(dǎo)率達500以上。覆層(céng)材料如也是(shì)磁性的(dí)，則要(yào)求與基(jī)材的(dí)磁導(dǎo)率有足(zú)夠(gòu)大的差(chà)距(jù)（如(rú)鋼上(shàng)鍍鎳層）。磁性(xìng)原理(lǐ)測厚儀可(kě)以應用(yòng)在測(cè)量(liáng)鋼鐵(tiě)表(biǎo)麵的(dí)油(yóu)漆塗(tú)層，瓷(cí)，搪(táng)瓷防護(hù)層，塑料，橡(xiàng)膠覆(fù)層，包括鎳鉻在內的(dí)各種(zhǒng)有(yǒu)色金屬(shǔ)電(diàn)鍍(dù)層(céng)，化工(gōng)石(shí)油行(háng)業的各種(zhǒng)防腐塗(tú)層(céng)。對於感光膠(jiāo)片(piàn)，電容器紙，塑(sù)料，聚酯等薄(báo)膜(mó)生產工(gōng)業(yè)，利用測量平台(tái)或輥（鋼鐵製造）也可用(yòng)來實現(xiàn)大麵(miàn)積(jī)上任一點的測量。
電渦流(liú)測量(liáng)原(yuán)理(lǐ)電渦流測厚法主要應(yīng)用於(yú)金(jīn)屬(shǔ)基(jī)體上(shàng)各種(zhǒng)非(fēi)金屬塗鍍層的測(cè)量。利(lì)用高(gāo)頻(pín)交流(liú)電在作為(wéi)探頭的綫圈(quān)中產(chǎn)生(shēng)一(yī)個(gè)電磁場(cháng)，將(jiāng)探頭靠近(jìn)導電的金(jīn)屬體(tǐ)時，就在(zài)金(jīn)屬材(cái)料中形(xíng)成渦(wō)流，且隨與金屬體的距(jù)離(lí)減(jiǎn)小(xiǎo)而增(zēng)大(dà)，該渦(wō)流會(huì)影響探(tàn)頭綫圈(quān)的磁(cí)通(tōng)，故此(cǐ)反饋作用量是表示探(tàn)頭(tóu)與基體金(jīn)屬(shǔ)之間間距大小的一個量(liáng)值(zhí)，因(yīn)為(wéi)該(gāi)測頭用(yòng)在(zài)非(fēi)鐵磁(cí)金屬基(jī)體上(shàng)測量(liáng)覆(fù)層(céng)厚度，所(suǒ)以(yǐ)通常(cháng)我們稱該測(cè)頭為非磁性測頭(tóu)。非磁(cí)性(xìng)測頭(tóu)一般采(cǎi)用高頻(pín)高導磁材料(liào)做綫(xiàn)圈鐵芯，常用鉑鎳(niè)合金及其它(tā)新(xīn)材(cái)料(liào)製作。與磁性(xìng)測量(liáng)原理(lǐ)比(bǐ)較，他們的(dí)電原理基本一(yī)樣，主要區(qū)別(bié)是測頭不同(tóng)，測試電(diàn)流的頻率(shuài)大小不(bù)同，信(xìn)號大小，標(biāo)度關(guān)係(xì)不(bù)同。在(zài)的測(cè)厚(hòu)儀中(zhōng)，通過(guò)不斷改進(jìn)測(cè)頭(tóu)結(jié)構，在配合(hé)微(wēi)電(diàn)腦(nǎo)技術，由(yóu)自(zì)動(dòng)識(shí)別不(bù)同測(cè)頭(tóu)來調(tiáo)用(yòng)不(bù)同的(dí)控(kòng)製(zhì)程(chéng)序，分別輸(shū)出不(bù)同的測試(shì)電流(liú)和(hé)改(gǎi)變(biàn)標度(dù)變換軟件，終(zhōng)於(yú)使兩種不同類(lèi)型的的(dí)測(cè)頭(tóu)接與(yǔ)同一(yī)台測厚儀上(shàng)，降低了用(yòng)戶負擔(dān)，基(jī)於同(tóng)一思想(xiǎng)，可配接達10種側(cè)頭(tóu)的(dí)測(cè)厚儀極大(dà)地(dì)擴(kuò)展(zhǎn)了測厚(hòu)範圍(wéi)（達10萬倍以上），可(kě)測包括(kuò)導磁(cí)材料(liào)表麵(miàn)上(shàng)的非導(dǎo)磁(cí)覆層，導電材(cái)料上的(dí)非導(dǎo)電覆層及不導電(diàn)材(cái)料上(shàng)的導電層，基(jī)本上滿(mǎn)足了工業生產多數(shù)行業(yè)的(dí)需要(yào)。
采用(yòng)電渦(wō)流原(yuán)理(lǐ)的測厚儀，原則上(shàng)所有(yǒu)導(dǎo)電(diàn)體上(shàng)的(dí)非(fēi)導電體覆(fù)層均(jūn)可測(cè)量(liáng)，如(rú)航(háng)天航空器(qì)表(biǎo)麵(miàn)，車(chē)輛(liàng)，家電(diàn)，鋁合金門(mén)窗及(jí)其他鋁製(zhì)品(pǐn)表麵(miàn)的(dí)漆(qī)，塑料(liào)塗層及(jí)陽極氧化膜(mó)。有些(xiē)特種用途如(rú)某(mǒu)種(zhǒng)金屬(shǔ)上的(dí)金(jīn)剛石(shí)鍍層及(jí)其(qí)它噴(pēn)鍍(dù)不(bù)導電(diàn)層。覆(fù)層材料也可(kě)以有(yǒu)一定(dìng)的(dí)導(dǎo)電性，通過校(xiào)準(zhǔn)同樣(yàng)也可以(yǐ)測量，但要求(qiú)兩者的導(dǎo)電率之比至少相(xiāng)差(chà)3～5倍以上（如(rú)銅(tóng)上(shàng)鍍鉻）。
校準(zhǔn)的原則(zé)是沒(méi)有(yǒu)覆層(céng)的校(xiào)準(zhǔn)試(shì)樣(yàng)與(yǔ)被(bèi)測(cè)物的基(jī)材(cái)應有(yǒu)：成(chéng)分相同，厚(hòu)度相同（主(zhǔ)要(yào)在(zài)於(yú)厚度(dù)小於儀器規(guī)定(dìng)的zui小值約0.5mm以下(xià)時），有相同的曲率半徑(jìng)，如被測麵積(jī)小(xiǎo)於(yú)儀器(qì)技(jì)術(shù)參(cān)數的要求(qiú)（直(zhí)徑(jìng)約20mm以(yǐ)下(xià)），還應有(yǒu)相同(tóng)的被測(cè)麵積。如覆層含有導電成份，校(xiào)準試樣的覆(fù)層(céng)也應與被測(cè)物的(dí)覆層有相(xiāng)同的導(dǎo)電性(xìng)能。校準試(shì)樣的覆(fù)層經過其(qí)它（包括有(yǒu)損測(cè)試方法）測(cè)試(shì)後(hòu)標定(dìng)厚度或用已(yǐ)標(biāo)定(dìng)的校(xiào)準薄(báo)片做覆層(céng)，就(jiù)可(kě)以在其上麵按說(shuō)明書的方法校準測(cè)厚儀。校準(zhǔn)後(hòu)就可(kě)以(yǐ)在被測產品上進行快(kuài)速(sù)無損(sǔn)檢(jiǎn)測。校準薄(báo)片一(yī)般(bān)用(yòng)三醋(cù)酸(suān)酯(zhǐ)薄膜或(huò)經苯(běn)酚樹脂浸漬過的硬紙(zhǐ)。
微(wēi)電(diàn)腦(nǎo)測厚(hòu)一般有(yǒu)多(duō)個(gè)校準(zhǔn)值存(cún)貯(zhù)。隨(suí)著(zhuó)被(bèi)測(cè)產(chǎn)品的(dí)不(bù)同(tóng)位置，材料變(biàn)化，更換測(cè)頭等(děng)均可分別校(xiào)準並(bìng)存貯。實際使(shǐ)用時(shí)直(zhí)接(jiē)調(tiáo)用各校(xiào)準(zhǔn)值，就(jiù)無須重(zhòng)新(xīn)調校了(liǎo)。這即(jí)是(shì)所謂“速換基準(zhǔn)”。大(dà)大(dà)提高(gāo)了(liǎo)檢(jiǎn)測(cè)效率。
測(cè)試數據(jù)在智能化儀器(qì)裏(lǐ)一般(bān)可(kě)以(yǐ)存貯(zhù)，打(dǎ)印，計算統(tǒng)計數據(jù)供分析(xī)，還有可以(yǐ)打(dǎ)印(yìn)直(zhí)方圖的功能(néng)使(shǐ)覆層厚(hòu)度(dù)分布一(yī)目了然(rán)。如設置了上下極(jí)限還可(kě)以(yǐ)使統計數(shù)據(jù)更(gēng)加(jiā)準確(què)，測(cè)量(liáng)時所有超(chāo)限的點都(dū)有聲(shēng)響(xiǎng)提(tí)醒(xǐng)注意(yì)並不(bù)取(qǔ)入做(zuò)統計計算用。
影(yǐng)響測量(liáng)值的因(yīn)素與(yǔ)解決(jué)方法使(shǐ)用測厚儀(yí)與使(shǐ)用其他儀器(qì)一(yī)樣，既要掌握儀器性(xìng)能(néng)，也需(xū)了解測(cè)試條件。使(shǐ)用磁性原理(lǐ)和(hé)渦(wō)流(liú)原理(lǐ)的(dí)覆層測厚儀都(dū)是(shì)基於被測(cè)基體的(dí)電，磁(cí)特性及與探頭(tóu)的(dí)距(jù)離來(lái)測(cè)量覆層厚(hòu)度(dù)的，所(suǒ)以(yǐ)，被(bèi)測基(jī)體(tǐ)的電磁(cí)物理(lǐ)特(tè)性(xìng)與物理(lǐ)尺寸(cùn)都(dū)要影響(xiǎng)磁(cí)通與(yǔ)電渦流的(dí)大小(xiǎo)。即影(yǐng)響到(dào)測量值的可(kě)靠性，下(xià)麵就(jiù)這方(fāng)麵(miàn)的(dí)問題(tí)作(zuò)一(yī)下介(jiè)紹。
邊(biān)界間距如(rú)果(guǒ)探頭與被(bèi)測體(tǐ)邊界，孔眼(yǎn)，空腔，其他截麵(miàn)變化處的(dí)間(jiān)距(jù)小(xiǎo)於(yú)規定的(dí)邊界(jiè)間(jiān)距(jù)，由於(yú)磁(cí)通或渦流載體截麵(miàn)不(bù)夠將導致測量誤差。如(rú)必(bì)須測量(liáng)該(gāi)點(diǎn)的(dí)覆層(céng)厚度，隻(zhī)有(yǒu)預(yù)先(xiān)在相同條件的無(wú)覆層表(biǎo)麵(miàn)進(jìn)行校(xiào)準，才能(néng)測(cè)量。（注：的(dí)產品有透過覆層校準的(dí)*功能可達(dá)3～10％的精(jīng)度）基(jī)體(tǐ)表麵曲率(shuài)在(zài)一(yī)個(gè)平(píng)直的對(duì)比(bǐ)試樣上校(xiào)準好(hǎo)一個初始值，然後在測(cè)量覆(fù)層(céng)厚度後減去(qù)這個初始值。
基(jī)體金(jīn)屬zui小(xiǎo)厚(hòu)度基體(tǐ)金(jīn)屬必須有一(yī)個給(gěi)定的zui小(xiǎo)厚(hòu)度，使探頭的(dí)電磁(cí)場能*包(bāo)容在基(jī)體(tǐ)金(jīn)屬中(zhōng)，zui小厚(hòu)度與測量器(qì)的性能及金屬基(jī)體的性(xìng)質有(yǒu)關(guān)，在這(zhè)個厚度之上(shàng)剛好(hǎo)可(kě)以(yǐ)進行測(cè)量而(ér)不(bù)用(yòng)對測(cè)量(liáng)值(zhí)修(xiū)正。對於(yú)基體厚(hòu)度不夠(gòu)而(ér)產生的影響，可(kě)以(yǐ)采取(qǔ)在(zài)基材下(xià)麵緊貼一(yī)塊相同(tóng)材料(liào)的(dí)措施(shī)予以(yǐ)消(xiāo)除。如難以決斷，或無(wú)法加(jiā)基(jī)材(cái)則可(kě)以(yǐ)通(tōng)過(guò)與已(yǐ)知覆層厚度的(dí)試(shì)樣(yàng)進(jìn)行對比來確(què)定與額定值(zhí)的(dí)差值。並且(qiě)在測量中(zhōng)考慮這(zhè)點(diǎn)而(ér)對(duì)測量值作相(xiāng)應的修正(zhèng)或(huò)參(cān)考第2條(tiáo)修正。而(ér)那(nà)些可以(yǐ)標定的儀器(qì)通過(guò)調整旋鈕(niǔ)或按(àn)鍵(jiàn)，便可(kě)以得到(dào)準(zhǔn)確的直讀厚度(dù)值(zhí)。
反(fǎn)之(zhī)利用厚度(dù)太小產(chǎn)生的影響(xiǎng)又可以研(yán)製直(zhí)接測(cè)銅(tóng)箔厚度的測(cè)厚儀，如前(qián)所(suǒ)述(shù)。表(biǎo)麵(miàn)粗糙度和(hé)表麵清潔度在(zài)粗糙(cāo)度(dù)表(biǎo)麵(miàn)上(shàng)為(wéi)獲得一個有(yǒu)代(dài)表(biǎo)性(xìng)的(dí)平均(jūn)測(cè)量(liáng)值(zhí)必(bì)須(xū)進(jìn)行(háng)多(duō)次測量才(cái)行。顯(xiǎn)而(ér)易見，不論是基(jī)體(tǐ)或是覆(fù)層，越粗糙，測(cè)量值(zhí)越不(bù)可(kě)靠。為(wéi)獲(huò)得(dé)可靠的數據(jù)，基體的(dí)平(píng)均粗糙(cāo)度Ra應小於(yú)覆(fù)層(céng)厚(hòu)度(dù)的(dí)5％。而對(duì)於(yú)表麵(miàn)雜(zá)質(zhì)，則(zé)應予去除(chú)。有(yǒu)的儀表(biǎo)上(shàng)下(xià)限(xiàn)，以(yǐ)剔(tī)除那些(xiē)“飛點”。
探(tàn)頭(tóu)測(cè)量(liáng)板的(dí)作用力(lì)探頭(tóu)測(cè)量時的(dí)作(zuò)用力應是(shì)恒(héng)定的。並應盡可能小。才不(bù)致(zhì)使軟(ruǎn)的(dí)覆(fù)層(céng)發(fā)生(shēng)形變，以致(zhì)測量(liáng)值(zhí)下(xià)降。活產生(shēng)大(dà)的(dí)波動，必要時(shí)，可(kě)在(zài)兩(liǎng)者(zhě)之(zhī)間墊一層硬的，不導電的(dí)，具有(yǒu)一(yī)定厚(hòu)度的硬(yìng)性(xìng)薄膜(mó)。這樣通過減去(qù)薄膜厚度(dù)就(jiù)能(néng)適(shì)當地得(dé)到剩磁(cí)。
外界恒(héng)磁場，電磁(cí)場和基體剩(shèng)磁(cí)應該(gāi)避(bì)免(miǎn)在(zài)有幹擾作用(yòng)的外界磁(cí)場附(fù)近進(jìn)行測量。殘存的(dí)剩(shèng)磁，根(gēn)據檢測(cè)器的性(xìng)能(néng)可(kě)能導(dǎo)致或(huò)多(duō)或少(shǎo)的測量誤(wù)差，但是如(rú)結構(gòu)鋼，深衝(chōng)成形鋼板等一般(bān)不(bù)會出現上述現(xiàn)象(xiàng)。
覆層(céng)材(cái)料中(zhōng)的鐵(tiě)磁(cí)成份和導(dǎo)電成(chéng)份(fèn)覆層中(zhōng)存在(zài)某(mǒu)些鐵(tiě)磁成(chéng)分，如某種(zhǒng)顏料時，會對測量值(zhí)產生影(yǐng)響，在(zài)這種(zhǒng)情況下，對用作校準的(dí)對(duì)比(bǐ)試(shì)樣覆層應具有與被(bèi)測(cè)物(wù)覆層相同(tóng)的(dí)電磁(cí)特性，經校(xiào)準後使用。使用的(dí)方法(fǎ)可以(yǐ)是(shì)將同樣(yàng)的覆(fù)層塗(tú)在鋁或銅板試(shì)樣(yàng)上，用電(diàn)渦流(liú)法(fǎ)測試後獲得對比標準(zhǔn)試(shì)樣，也可(kě)向(xiàng)北(běi)京(jīng)時代(dài)新(xīn)天采購。
