超聲波測厚儀按工作原理分:有共振法、干涉法及脈沖反射法等。由于脈沖反射法并不涉及共振機(jī)理,與被測物表面的光潔度關(guān)系不密切,所以超聲波脈沖法測厚儀是較受用戶歡迎的一種儀表。
1 工作原理
超聲波測厚儀主要有主機(jī)和探頭兩部分組成。主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計數(shù)顯示電路三部分,由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵探頭,產(chǎn)生超聲波發(fā)射脈沖波,脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收,通過單片機(jī)計數(shù)處理后,經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值,它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
超志波測厚儀,在采用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)研制 的一種低功耗低下限袖珍式的智能測量儀器,不僅有測量不同材質(zhì)厚度的儀器,而且有單測鋼,超薄型的,同時均可配套高溫測厚探頭。
2 測厚儀應(yīng)用領(lǐng)域
由于超聲波處理方便,并有良好的指向性,超聲波技術(shù)測量金屬,非金屬材料的厚度,既快又準(zhǔn)確,無污染,尤其是在只許可一個側(cè)面可按觸的場合,更能顯示其優(yōu)越性,廣泛用于各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況,因此對冶金、造船、機(jī)械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門的產(chǎn)品檢驗,對設(shè)備安全運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用。
超聲波清洗與超聲波測厚儀僅是超聲波技術(shù)應(yīng)用的一部分,還有很多領(lǐng)域都可以應(yīng)用到超聲波技術(shù)。比如超聲波霧化、超聲波焊接、超聲波鉆孔、超聲波研磨、超聲波拋光、超聲波馬達(dá)等等。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
渦流涂鍍層測厚儀工作原理
1. 基本原理
渦流涂鍍層測厚儀的基本工作原理是,當(dāng)測頭與被測式樣接觸時,測頭裝置所產(chǎn)生的高頻電磁場, 使置于測頭下的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生渦流,其振幅和相位是導(dǎo)體與測頭之間非導(dǎo)電覆蓋層厚度的函數(shù). 即該渦流產(chǎn)生的交變電磁場會改變測頭參數(shù),而測頭參數(shù)變量的大小,并將這一電信號轉(zhuǎn)換處理,即可得到被測涂鍍層的厚度.
2. 影響測量精度的原因
(1) 渦流測厚儀對式樣測定存在邊緣效應(yīng),即對靠近式樣邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處的測量是不可靠的.
(2)試樣的曲率對測量有影響,這種影響將隨曲率半徑的減小明顯地增大;
(3) 基體金屬和覆蓋層的表面粗糙度影響測量的精度,粗糙度增大,影響增大;
(4) 覆蓋層厚度大于25μm時,其誤差與覆蓋層厚度近似成正比;
(5) 渦流測厚儀對妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感.因此測量前應(yīng)清除測頭和覆蓋層表面的污物;測量時應(yīng)使測頭與測試表面保持恒壓垂直接觸.
(6) 基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響,它與基體金屬材料成分及熱處理方法有關(guān);
(7) 任何一種測厚儀都要求基體金屬有一個臨界厚度,只有大于這個厚度,測量才不會受基體金屬厚度的影響;
涂層測厚儀主要是利用磁感應(yīng)原理或者電渦流測量原理等來測量導(dǎo)磁材料上的非磁性涂層厚度。涂層測厚儀測量方便快捷,并且測量誤差小、可靠性高,在產(chǎn)品進(jìn)行涂層加工時可以有效保證產(chǎn)品質(zhì)量,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工和檢測行業(yè)。
涂層測厚儀的使用
推動指輪時,不要觸動按鈕;盡量保證測量點與兩支撐點在同一平面上;在粗糙表面測量時,讀數(shù)將偏大。要多次測量求取平均值;測量柱體或圓形邊緣時,一定要利用儀器測嘴的V型口;測量含碳量高或經(jīng)過熱處理后的硬質(zhì)鋼上涂層時,測值會偏大;基體厚度小于臨界厚度時,測值會偏大;在凸凹測量會對測值有影響,在凸面時測值偏大、凹面時測值偏?。?/p>
影響因素
1)磁性測厚法。所謂磁性測厚法是適用于測量導(dǎo)磁材料上的非磁性涂層的厚度,其針對的導(dǎo)磁材料有鋼、鐵、銀、鎳等金屬材料;
2)渦流測厚法。它是利用測頭線圈上產(chǎn)生的電磁場在靠近導(dǎo)體的過程中形成渦流,而形成的渦流大小會直接以反射阻抗作用體現(xiàn)出來,最終反映出導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電涂層厚度的大小。該方法相比于磁性測厚法的精度要略低,適用于測量非導(dǎo)電涂層的厚度;
3)超聲波測厚法。因為其造價高昂,并且測量精度并不高,所以超聲波測厚方法目前在國內(nèi)還沒有被有效應(yīng)用,在國外也只有個別企業(yè)在利用超聲波進(jìn)行測厚,主要是因為這種測量方式可以測量磁性測量和渦流測量所無法測量的多層涂層的厚度;
4)電解測厚法。這種方法需要破壞涂層進(jìn)行電解測量,測量工序復(fù)雜,并且測量精度不高,因此應(yīng)用并不廣泛;
5)放射測厚法。這種測量儀器價格非常昂貴,只有在一些特殊場合才會用到。
涂層測厚儀的維護(hù)與保養(yǎng)
保證測厚儀遠(yuǎn)離yong久磁鐵或電磁鐵,遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場、強(qiáng)電場;切勿猛烈碰撞測厚儀使用完后指輪一定要反時針旋轉(zhuǎn)到二分之一刻度以上的位置再放置在存放點;
涂層測厚儀維修
針對轉(zhuǎn)盤停不?。嚎烧{(diào)整卡位銷;針對轉(zhuǎn)盤推不動:檢查驅(qū)動發(fā)條、齒輪組;針對測值不準(zhǔn):要用專用工具調(diào)整彈簧;齒輪組卡位:清洗齒輪組;
涂層測厚儀的應(yīng)用行業(yè)和分類
涂層測厚儀的應(yīng)用行業(yè)分布在電鍍、噴涂;管道防腐;鋁型材;鋼結(jié)構(gòu);印刷線路版、及絲網(wǎng)印刷等。
電鍍、噴涂:這個行業(yè)是使用我們儀器較多的,占每年銷量相當(dāng)大的比例,是我們主要用戶群體,需要精力去不斷挖掘。
管道防腐:主要以石化方面的用戶比較多,一般防腐層比較厚,LKTC-4測厚儀的用戶比較多;
鋁型材:今年以來受國家實施強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),型材企業(yè)換發(fā)許可證的影響,該行業(yè)出現(xiàn)前所未有的好勢頭,主要測型材上面的氧化膜,據(jù)了解生產(chǎn)企業(yè)每少鍍一微米,一噸型材“節(jié)約”150元,非??捎^,因此國家強(qiáng)制要求配備包括涂層測厚儀在內(nèi)的相關(guān)檢測設(shè)備。此舉也給我們帶來了非常好的機(jī)會。這個機(jī)會也同樣受到競爭對手的關(guān)注,他們最大限度的調(diào)低了價格,而且采取鋪貨等多種方式迅速在此行業(yè)展開攻勢.
鋼結(jié)構(gòu):對于我們的產(chǎn)品這類企業(yè)也可以單獨劃為一個行業(yè)。涂層測厚儀在此行業(yè)也確實有很大的應(yīng)用,包括鐵塔等廠家最近購買信息也比較多;
印刷線路版、及絲網(wǎng)印刷等:這類企業(yè)相對來講數(shù)特殊行業(yè),購買量目前來看只是來自零星一些廠家。
涂層測厚儀的檢測原理
磁性測厚原理:當(dāng)測頭與覆層接觸時,測頭和磁性金屬基體構(gòu)成一閉合磁路,由于非磁性覆蓋層的存在,使磁路磁阻變化,通過測量其變化可計算覆蓋層的厚度。
渦流測厚原理:利用高頻交電流在線圈中產(chǎn)生一個電磁場,當(dāng)測頭與覆蓋層接觸時,金屬基體上產(chǎn)生電渦流,并對測頭中的線圈產(chǎn)生反饋作用,通過測量反饋作用的大小可導(dǎo)出覆蓋層的厚度。
根據(jù)涂層測厚儀的檢測原理:可以分磁性涂層測厚儀,即是被測量的底材是帶有磁性的,如鋼,鐵等,還有一種顧名思義就是非磁性涂層測厚儀,也叫渦流測厚儀,如底材是鋁。還有一種就是雙功能涂層測厚儀,就是說他的底材不管是鐵或者是鋁,都是可以自動識別的。客戶可以根據(jù)自己的測量需求來選擇。
影響涂層測厚儀測量值精度的因素有那些?
1、基體金屬磁性質(zhì):磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實際應(yīng)用中,低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn);亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
2、基體金屬厚度:每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大于這個厚度,測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1。
3、基體金屬電性質(zhì):基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響,而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān)。使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
4、邊緣效應(yīng),涂層測厚儀對試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測量是不可靠的。
5、曲率:試件的曲率對測量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此,在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。
6、試件的變形:測頭會使軟覆蓋層試件變形,因此在這些試件上測出可靠的數(shù)據(jù)。
7、表面粗糙度:基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,每次測量時,在不同位置上應(yīng)增加測量的次數(shù),以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個位置校對儀器的零點;或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后,再校對儀器的零點。
8、附著物質(zhì):本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感,因此,必須清除附著物質(zhì),以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸。
9、涂層測厚儀測頭的取向:測頭的放置方式對測量有影響。在測量中,應(yīng)當(dāng)使測頭與試樣表面保持垂直。
10、測頭壓力:測頭置于試件上所施加的壓力大小會影響測量的讀數(shù),因此,要保持壓力恒定。
11、磁場:周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場,會嚴(yán)重地干擾磁性法測厚工作。
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