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膜厚仪测量原理及仪器(一)
- 2019-10-21-

膜厚仪测量原理及仪器

一、高频交流电信号在探头线圈中产生电磁场,当探头靠近导体时,线圈中形成涡流。探头离导电基板越近,涡流越大,反射阻抗越大。该反馈动作表示探针与导电基板之间的距离,即导电基板上的非导电涂层的厚度。由于这种探头是专门用来测量非铁磁性金属基体上的涂层厚度的,所以通常称为非磁性探头。无磁探头采用高频材料作为线圈芯,如铂镍合金或其他新材料。与磁感应原理相比,主要区别在于不同的探头、不同的信号频率、不同的信号大小和尺度关系。与磁感应测厚仪一样,涡流测厚仪的分辨率高达0.1um,允许误差为1%,测量范围为10mm。

原则上,基于涡流原理的测厚仪可以测量所有导电体上的非导电涂层,如航空航天飞机、车辆、家用电器、铝合金门窗等铝制品表面的油漆、塑料涂层和阳极氧化膜。涂层材料具有一定的导电性,也可以通过校准来测量,但两种材料的导电率要求至少相差3-5倍(如铜上镀铬)。虽然钢基板也具有导电性,但磁学原理适用于此类任务。

 

二、磁感应测量原理

根据磁感应原理,利用探头通过非铁磁涂层进入铁磁基体的磁通量来测量涂层厚度。它还可以测量相应磁电阻的大小,以指示涂层的厚度。涂层越厚,磁电阻越大,磁通量越小。原则上,基于磁感应原理的测厚仪可以在磁性导电基体上具有非磁性涂层的厚度。一般要求基材的渗透性大于500。如果涂层材料也是磁性的,则要求涂层材料与基材之间的磁导率差足够大(如钢上镀镍)。当软核线圈周围的探头置于被测样品上时,仪器自动输出测试电流或测试信号。

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