高師傅是一名從事汽修行業(yè)30多年的老工程師了，每次周邊親戚朋友買二手車或者換車，都要找他幫忙看看，這時(shí)候高師傅經(jīng)常會(huì)帶著他的"涂層洲厚儀"出場(chǎng)。因?yàn)樵趯?duì)汽車進(jìn)行車檢或者是評(píng)估汽車的使用狀況時(shí)，需要通過用高精度涂層測(cè)厚儀檢測(cè)某個(gè)零部件的涂層厚度數(shù)值，再與其他的零部件進(jìn)行比較，結(jié)合其他相關(guān)使用數(shù)據(jù)，就可以確定該零部件是否進(jìn)行過更換，高師傅就經(jīng)常借助涂層測(cè)厚儀為親友以及客戶購(gòu)買二手車提供準(zhǔn)確且人性化的建議。
一般來說原廠油漆因?yàn)槭┕すに噯栴}，厚度均勻，誤差很小。根據(jù)高精度涂層測(cè)厚儀的測(cè)量結(jié)果，還可以判斷二手車的剮蹭力度，進(jìn)而預(yù)估是否影響使用和安全。利用高精度涂層測(cè)厚儀，可以對(duì)二手車車況有一個(gè)基本了解，同時(shí)輔助于檢測(cè)儀器和保養(yǎng)記錄等。
如今隨著技術(shù)的日益進(jìn)步。 特別是近年來機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)表面無瑕疵的物體薄膜要求程度更高，涂層測(cè)厚儀也朝著智能化、多功能、高精度進(jìn)步。高精度涂層測(cè)厚儀就是在這樣的需求下產(chǎn)生的。
那么，什么是涂層測(cè)厚儀?相對(duì)于傳統(tǒng)檢測(cè)工具來說有什么優(yōu)勢(shì)?我們能用它做什么，它如何“工作”的?
什么是涂層測(cè)厚儀?
涂層測(cè)厚儀(THICKNESSGAUGE)是用來測(cè)量材料及物體表面涂層厚度的儀表，用作檢測(cè)金屬表面涂層或者鍍層厚度的測(cè)厚儀，我們稱之為涂層測(cè)厚儀。
涂屏測(cè)厚儀可無損地測(cè)量磁性金屬基體(如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等)上非磁性涂層的厚度(如鋁、鉻、銅、琺瑯、橡膠、油漆等) 及非磁性金屬基體(如銅、鋁、鋅、錫等)上非金屬覆層的厚度(如:琺瑯、橡膠、油漆、塑料等)
測(cè)量原理與方法
無損檢測(cè)方法由于是以不損傷產(chǎn)品的性能為前提的檢測(cè)方法，通過工作方式的不同又可以分為接觸式和非接觸式
1)接觸式測(cè)厚方法
磁性測(cè)厚法
基于磁感應(yīng)原理，磁吸力測(cè)厚基于永久磁鐵或磁軛(探頭)與鐵磁性材料基本之間的吸力大小與兩者之間的距離成一定比例，該距離可提取為涂層厚度。
碰感應(yīng)原理則是基于利用探頭經(jīng)過非鐵磁性覆層進(jìn)入鐵磁性基體的磁通/磁陽大小來表征器層厚度，通過測(cè)量磁通/磁阻變化可計(jì)算覆蓋層的厚度。
此種方法適用導(dǎo)磁材料上的非導(dǎo)磁層厚度測(cè)量，測(cè)量精度高。
一般要求基體相對(duì)導(dǎo)磁率在500以上，比如鋼、鐵、銀、鎳。
渦流測(cè)厚法
采用了電渦流原理，在測(cè)頭內(nèi)的線圈鐵芯通電后可以發(fā)生高頻磁場(chǎng)，經(jīng)過測(cè)頭與被測(cè)涂層的金屬基材接觸發(fā)生的渦流大小來反映測(cè)頭與基材之間的間隔大小，基于此原理可以找出渦流大小與間隔大小之間的比例關(guān)系，從而求出涂層厚度。
該方法只適用于檢測(cè)導(dǎo)電金屬材料或能感生渦流的非金屬材料。
超聲波測(cè)厚法
基于超聲波的穿透性，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭，通過準(zhǔn)確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測(cè)材料的厚度。局限在于超聲波在遇到空氣時(shí)會(huì)急劇意減掉，因此通常需要添加超聲耦合劑。
適用多層涂鍍層厚度的測(cè)量或是以上兩種方法都無法測(cè)量的場(chǎng)合。一般價(jià)格昂貴。
2)非接觸式測(cè)厚方法
激光測(cè)厚
基于激光的測(cè)距功能。在樣品上下表面放置距離為L(zhǎng)的激光頭，
通過測(cè)量激光頭與樣品上下表面的具體A與B，即可通過計(jì)算得到厚度D=L-A-B。
激光測(cè)距法
激光反射測(cè)距，L-A-B
這種方法測(cè)量精度很高，但是對(duì)樣品的表面狀態(tài)有要求，另外得到的是材料的總厚度，對(duì)于基底+涂層的組合還需要額外減去基底厚度。
射線測(cè)厚
射線具有優(yōu)異的穿透性。主要基于射線穿透被測(cè)材料時(shí)，射線的強(qiáng)度的變化與材料的厚度相關(guān)的特性，從而得到材料總厚度。
該方法電離輻射很強(qiáng)，對(duì)操作人有傷害，且此種儀器價(jià)格非常昂貴，適用于一些特殊場(chǎng)合。
光學(xué)干涉測(cè)厚
發(fā)射一束白光至薄膜表面，通過檢測(cè)反射光的干涉條紋得到被測(cè)薄膜的厚度。
光學(xué)干涉法
檢測(cè)反射光的干涉條紋得到被測(cè)薄膜的厚度
這種方法主要適用于光學(xué)透明涂層。
涂層測(cè)厚儀分類
根據(jù)儀器測(cè)量原理主要分為:
電渦流涂層測(cè)厚儀、磁感應(yīng)鍍層測(cè)厚儀
涂層測(cè)厚儀的優(yōu)勢(shì)
零位穩(wěn)定
所有涂層測(cè)厚儀測(cè)量前都要求校準(zhǔn)零位，可以在隨儀器的校零板或未涂覆的工件上校零，儀器零位的穩(wěn)定是保證測(cè)量準(zhǔn)確的前提。一臺(tái)好的測(cè)厚儀校零后，可以長(zhǎng)時(shí)間保持零位不漂移，確保準(zhǔn)確測(cè)量。
無需校準(zhǔn)
多數(shù)測(cè)厚儀除了校零外,還需要用標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行調(diào)校測(cè)量某一范圍厚度，要用某一范圍的標(biāo)準(zhǔn)片調(diào)校。主要是不能滿足全范圍內(nèi)的線性精度。不僅操作煩瑣,而且也會(huì)因標(biāo)準(zhǔn)片表面粗糙失效，增大系統(tǒng)誤差。
溫度補(bǔ)償
涂覆層厚度的測(cè)量受溫度影響非常大。同一工件在不同溫度下測(cè)量會(huì)得出很大的誤差。所以好的測(cè)厚儀應(yīng)該具備理想的溫度補(bǔ)償技術(shù)，以保證不同溫度下的測(cè)量精度。
測(cè)厚儀的影響因素
基體金屬特性
對(duì)于磁性方法，標(biāo)準(zhǔn)片的基體金屬的磁性和表面粗糙度，應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。
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，進(jìn)行校準(zhǔn)后，可以測(cè)量。
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(jìn)行測(cè)量，
曲率
不應(yīng)在試件的彎曲表面上測(cè)量。
讀數(shù)次數(shù)
通常由于儀器的每次讀數(shù)并不完全相同，因此必須在每一次量面積內(nèi)取幾個(gè)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(jìn)行多次測(cè)量，表面粗糙時(shí)更應(yīng)如此
表面清潔度
測(cè)量前，應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì)，如塵土、油脂及鷹蝕產(chǎn)物等，但不要除去任何覆蓋層物質(zhì)。
磁場(chǎng)
周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重干擾磁性測(cè)厚工作。
測(cè)頭取向
測(cè)頭的放置方式對(duì)測(cè)量有影響，在測(cè)量時(shí)應(yīng)該與工件保持垂直。
