本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,并結(jié)合近幾年來校準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn),簡要說明了在計量檢測中,基體材質(zhì)對磁阻法涂層測厚儀檢測結(jié)果的影響。
0 引言
隨著制造業(yè)、加工業(yè)、化工業(yè)等檢測領(lǐng)域?qū)Σ牧媳Ｗo(hù)專業(yè)的要求越來越高,便攜式涂層測厚儀的技術(shù)水平也在飛速發(fā)展,能快速、無損、精密的對涂層、鍍層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。由于其對基體材質(zhì)和涂層材質(zhì)有嚴(yán)格的要求,市場上出現(xiàn)了各種原理的涂層測厚儀,常見的電渦流式、磁阻式和超聲波涂層測厚儀。本文通過對磁阻式涂層測厚儀原理的分析,并結(jié)合近幾年來校準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn),簡要說明了在計量檢測中,基體材質(zhì)對磁阻式涂層測厚儀檢測結(jié)果的影響。
1 磁阻法涂層測厚儀原理
隨著制造業(yè)、加工業(yè)、化工業(yè)等檢測領(lǐng)域?qū)Σ牧媳Ｗo(hù)專業(yè)的要求越來越高,便攜式涂層測厚儀的技術(shù)水平也在飛速發(fā)展,能快速、無損、精密的對涂層、鍍層厚度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。由于其對基體材質(zhì)和涂層材質(zhì)有嚴(yán)格的要求,市場上出現(xiàn)了各種原理的涂層測厚儀,常見的電渦流式、磁阻式和超聲波涂層測厚儀。本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,并結(jié)合近幾年來校準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn),簡要說明了在計量檢測中,基體材質(zhì)對磁阻式涂層測厚儀檢測結(jié)果的影響。
磁阻法涂層測厚儀采用磁感應(yīng)原理測量,原理主要是利用了不同材質(zhì)之間的磁阻區(qū)別。利用探頭測定與涂層厚度對應(yīng)的磁阻大小,來表示其厚度。涂層越厚,則磁阻越大,磁通越小。
圖1
磁阻式涂層測厚儀原理介紹1
磁阻式涂層測厚儀技術(shù)公式
2 不同基體材質(zhì)對于檢測結(jié)果的影響
由上面的檢測原理方法可知,在檢測涂層厚度時,實(shí)際上已經(jīng)假設(shè)了探頭的磁阻以及基體的磁阻為已知量,然后求出涂層厚度與振蕩電路的頻率的函數(shù)關(guān)系,保存在單片機(jī)中。檢測時就按照以求得的函數(shù)關(guān)系計算出涂層厚度。
但是,本人在日常磁阻法涂層測厚儀校準(zhǔn)標(biāo)定過程中發(fā)現(xiàn),有很多磁阻法涂層測厚儀在不同的基體上檢測,其準(zhǔn)確度有很大的差別。在使用廠家制定的基體上測量時,結(jié)果相對準(zhǔn)確;而換用其他鐵磁材料的基體時,即使按照廠家的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn),測量結(jié)果并不準(zhǔn)確。由式(5)可知,厚度和頻率的函數(shù)關(guān)系并非線性關(guān)系。而很多廠家的校準(zhǔn)方法為單點(diǎn)校準(zhǔn)或者是兩點(diǎn)校準(zhǔn),這種校準(zhǔn)方法常用于校正已知常量不變的情況下,校正函數(shù)的系數(shù)。而在已知常量變化的情況下,很難正確校正函數(shù)系數(shù)。
而已知常量的變化主要就是基體材質(zhì)的不同。目前,常見的鐵磁材料包括鑄鐵、硅鋼、鎳鋅鐵氧體、鎳鐵合金、錳鋅鐵氧體、坡莫合金等。而這些材料的相對磁導(dǎo)率見表1。
材料的相對磁導(dǎo)率表
很明顯,不同的鐵磁材料作為基體所測得的涂層厚度必然會有所不同。如果在檢測時,使用了一個設(shè)計測量為鑄鐵基體的磁阻法涂層測厚儀,而檢測時用鎳鐵合金材質(zhì)為基體,那么檢測結(jié)果很有可能會偏離真實(shí)值。
3 結(jié)論
本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,結(jié)合在日常計量校準(zhǔn)工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對基體材質(zhì)對檢測結(jié)果的影響進(jìn)行了論證。希望計量部門和企業(yè)的生產(chǎn)檢測部門,在日常的檢測校準(zhǔn)或者采購過程中,注意基體材質(zhì)的影響,選擇合適的機(jī)型和所需的基體材質(zhì),這樣實(shí)際檢測起來將更加方便,測試結(jié)果更加準(zhǔn)確。