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便攜式涂鍍層(覆層)測(cè)厚儀方法及原理

2019-10-23  閱讀(2616)

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便攜式涂鍍層(覆層)測(cè)厚無(wú)損檢測(cè)方法有:磁性法,渦流法,β射線背散射,微電阻法,XRF-x射線法,重量法,機(jī)械量具法。等

便攜式涂鍍層(覆層)測(cè)厚破壞式檢測(cè)方法包括:庫(kù)倫法,金相顯微鏡法,溶解法,點(diǎn)滴法,液流法,和輪廓儀法,干涉顯微鏡法等

 

下面就幾種常用的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹:

磁感應(yīng)法原理:

低頻交流勵(lì)磁電流產(chǎn)生低頻磁場(chǎng),磁通量密度由測(cè)量探頭和鐵磁性基材之間的距離決定。

通過(guò)采集線圈產(chǎn)生探頭輸出信號(hào),經(jīng)儀器根據(jù)探頭特征以及匹配的數(shù)學(xué)變換模型轉(zhuǎn)化為涂鍍層厚度。當(dāng)測(cè)頭與覆層接觸時(shí),測(cè)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(guò)測(cè)量其變化可計(jì)算覆蓋層的厚度。

用于測(cè)量:

?鐵磁性基材上的非磁性涂鍍層厚度,如鋼上鋅、鉻、銅、錫、或涂層、塑料、瓷釉

?奧氏體焊接金屬或雙聯(lián)不銹鋼中的δ鐵素體含量

型號(hào)舉例:

德國(guó)菲希爾DeltaScope FMP10/30,QNix4200 (含QNix4200、QNix4200/5、QNix4200P、 QNix4200P5 )等

 

 

 

無(wú)損-磁性法-霍爾效應(yīng)法

霍爾效應(yīng)法原理

※永磁體產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。場(chǎng)強(qiáng)由待測(cè)的鎳層厚度決定。當(dāng)測(cè)量鋼上的非鐵涂鍍層時(shí),場(chǎng)強(qiáng)將正比于探頭末端與鋼基材的距離。

※通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而運(yùn)算出該涂鍍層的厚度。

用于測(cè)量

?堆積于非導(dǎo)電性或非鐵基材上的鍍鎳層厚度

?鋼上的非鐵金屬鍍層,如銅、鋁、或鉛皮(優(yōu)勢(shì):當(dāng)測(cè)量厚的非鐵鍍層時(shí),無(wú)渦流誤差。)

型號(hào)舉例德國(guó)epk MiniTest FH7200/FH7400,香港嘉儀CanNeed-MBT-300,Hallmag-220,日本奧林巴斯Magna-Mike 8600等

 

 

無(wú)損-振幅敏感渦流法

振幅敏感渦流法原理

※高頻磁場(chǎng)在導(dǎo)電性基材中感生渦流。該渦流的振幅大小由探頭線圈與基材的距離決定。

※基材中產(chǎn)生的渦流會(huì)引起探頭線圈中的反射阻抗變化,由此而得測(cè)量信號(hào)。

用于測(cè)量

?有色金屬上的電絕緣性覆層,如鋁、黃銅、或鋅上的油漆、粉末覆層,塑料。以及鋁的陽(yáng)極氧化層厚度。

良好導(dǎo)電性有色金屬(如鉻)上的導(dǎo)電性較低的有色金屬鍍層,或銅、鋁、黃銅中非電解鎳鍍層(化學(xué)鍍鎳層)

型號(hào)舉例:IsoScope FMP10,IsoScope FMP30等

 

改進(jìn)的渦流法-渦流相位法

渦流相位法原理

※勵(lì)磁電流產(chǎn)生高頻磁場(chǎng),該磁場(chǎng)在材料(鍍層或基材)中感生渦流。

※應(yīng)用鍍層材料和底層材料中渦流的形態(tài)不同進(jìn)行鍍層厚度測(cè)量。

※利用對(duì)材料電導(dǎo)率的函數(shù)關(guān)系,可以測(cè)量導(dǎo)電性。

※勵(lì)磁電流與測(cè)量信號(hào)之間的相位改變量 φ 轉(zhuǎn)變成鍍層厚度值,或各自的電導(dǎo)率值。

※在由探頭決定的一定范圍內(nèi),讀數(shù)與探頭和鍍層表面的距離無(wú)關(guān)-非接觸測(cè)量。

型號(hào)舉例:菲希爾RPHASCOPE PMP10 和PHASCOPE PMP10 DUPLEX

 

 

微電阻法原理:

探頭用4個(gè)電極接觸試樣表面。

外側(cè)兩個(gè)電極給鍍層一個(gè)電流,把兩個(gè)內(nèi)側(cè)電極之間的銅鍍層當(dāng)作一個(gè)電阻,并且可以測(cè)得該電阻引起的電勢(shì)降低。

電勢(shì)降低與銅鍍層厚度間接成比例。

應(yīng)用探頭的特別輸出信號(hào),如測(cè)量信號(hào)和鍍層厚度的機(jī)能相關(guān)性。

銅鍍層的電導(dǎo)率受溫度影響,因此需要溫度補(bǔ)償。

用于測(cè)量:

?PCB上面的銅覆層的厚度測(cè)量,且不受下面的銅層影響。

溫度補(bǔ)償:表面溫度可手動(dòng)輸入,或通過(guò)連接到溫度模塊上的溫度傳感器測(cè)得

型號(hào)舉例:菲希爾SR-SCOPE RMP30-S,牛津測(cè)厚儀等

 

 

無(wú)損-X射線熒光測(cè)量

XRF原理

※X射線管產(chǎn)生初級(jí)射線照射在受檢物質(zhì)時(shí),會(huì)激發(fā)物質(zhì)放射X射線熒光輻射,特定的元素有特定的輻射;接收器便會(huì)記錄這些能量光譜。

※在受檢物質(zhì)內(nèi)的元素,通過(guò)光譜的能量峰值特性便能辨別出來(lái);通過(guò)輻射強(qiáng)度的分析,便可鑒定元素的含量。

用于測(cè)量

?由于可測(cè)量的元素范圍拓展至從鋁到鈾,X射線可應(yīng)用于冶金學(xué)、地質(zhì)學(xué)、鑒證學(xué)或自然科學(xué)等。

型號(hào)舉例:德國(guó)菲希爾FISCHERSCOPE XAN 220,F(xiàn)ISCHERSCOPE X-RAY XAN 500等

 

 

 

破壞-庫(kù)倫法

庫(kù)倫法原理:

※通過(guò)受控條件下的電流通路,把金屬鍍層從其金屬或非金屬底材上移除——實(shí)際上可稱為電鍍的逆過(guò)程。

※應(yīng)用的電流與逆電鍍的金屬質(zhì)量直接成比例。

※假設(shè)逆電鍍電流和逆電鍍面積保持不變,逆電鍍時(shí)間和鍍層厚度呈確定的相關(guān)性。

應(yīng)用:

?除了XRF之外,唯有庫(kù)倫法能夠快速測(cè)量多鍍層系統(tǒng),如鋼或塑料(ABS)底材上Cr/Ni/Cu鍍層厚度。

?同時(shí),單和雙鍍層,如鋼上鋅層、銀上鍍鎳再鍍錫,用庫(kù)倫法也可毫無(wú)問(wèn)題地測(cè)量。

型號(hào)舉例:couloscope cms2庫(kù)侖電解測(cè)厚儀,COULOSCOPE CMS2 STEP,GALVANOTEST2000/3000的等

 

 

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