涂層測(cè)厚有幾種測(cè)量方式你知道嗎？

　　涂層厚度是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量、過(guò)程控制和成本控制中都發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)在，技術(shù)人員可以利用許多不同種類(lèi)的儀器和方法來(lái)測(cè)量涂層或薄膜的厚度。而在選取最合適的測(cè)量方法時(shí)需要考慮到許多因素，包括涂層的類(lèi)型、基體材料、涂層厚度范圍、被測(cè)件的形狀和尺寸以及測(cè)量成本等。

　　涂層厚度測(cè)量技術(shù)一般有無(wú)損測(cè)量法，例如磁性測(cè)量、渦流測(cè)量、超聲波測(cè)量以及千分尺測(cè)量等；此外還有破壞性的測(cè)量法，例如橫斷面測(cè)量法和重量分析法等。對(duì)于粉末和液體狀涂料，在其干燥固化前同樣可以采取一些有效方法對(duì)其薄膜厚度進(jìn)行測(cè)量。下面我們就來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下那些常用的無(wú)損測(cè)量?jī)x器與方法。

　　一、 磁性測(cè)厚計(jì)

　　1、適用范圍

　　磁性測(cè)厚計(jì)是一種無(wú)損測(cè)量法，通常用于測(cè)量鐵基底板上非磁性涂層的厚度。鋼和鐵上大多數(shù)涂層都是以這種方式測(cè)量的。

　　2、操作原理

　　磁性測(cè)厚儀大多使用的都是兩種操作原理中的一種：磁性拉伸或磁/電磁感應(yīng)原理。

　　(1) 磁性拉伸式測(cè)厚儀

　　磁性拉伸式測(cè)厚儀用到的主要是一個(gè)磁鐵、校準(zhǔn)彈簧以及一把刻度尺。磁鐵與磁性鋼基體之間的吸引力會(huì)把這兩者拉在一起，隨著分離兩者的涂層厚度增加，磁鐵變得更加容易拉出。

　　因此，涂層厚度主要就是根據(jù)這種拉拔力來(lái)測(cè)量確定。較薄的涂層一般具有更大的磁引力，而較厚的薄膜涂層則具有相對(duì)較小的磁引力。磁性拉伸式測(cè)厚儀對(duì)于測(cè)量樣品的表面粗糙度、曲率、基底厚度以及金屬合金的組成成分非常敏感。

　　磁性拉伸式測(cè)厚儀堅(jiān)固耐用、簡(jiǎn)單、便宜并且便于攜帶，通常不需要校正調(diào)整。在生產(chǎn)過(guò)程中如果只需要少量讀數(shù)，它們將是一種很好的低成本測(cè)量解決方案。

　　拉伸式測(cè)厚儀通常呈鉛筆型或回滾式表盤(pán)型。鉛筆式機(jī)型使用的是一個(gè)安裝在螺旋彈簧（垂直于涂層表面）上的磁鐵。

　　大多數(shù)鉛筆式拉伸式測(cè)厚儀都使用較大的磁鐵，并且專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)僅在一兩個(gè)能夠補(bǔ)充部分重力影響的位置工作。通過(guò)使用更加微小的，的磁鐵可以將其制成更的版本，用于測(cè)量面積較小或難以達(dá)到的表面。當(dāng)該測(cè)厚儀指向下、向上或水平公差在±10％時(shí)，三重指示器可確保測(cè)量的性。

　　回滾式表盤(pán)型是磁性拉伸式測(cè)厚儀常見(jiàn)的形式。磁鐵連接到旋轉(zhuǎn)平衡臂的一端并連接到校準(zhǔn)的游絲上。通過(guò)用手指旋轉(zhuǎn)表盤(pán)，彈簧增加磁體上的力并將其從表面拉出。

　　這些測(cè)量?jī)x易于使用，并具有平衡臂，使其能夠在任何位置上工作，與重力無(wú)關(guān)。此外，它們?cè)诒ㄐ原h(huán)境中使用同樣是安全的，涂料承包商在粉末涂敷操作時(shí)使用較多，測(cè)量偏差在±5%左右。

　　(2) 磁/電磁感應(yīng)測(cè)厚儀

　　磁感應(yīng)測(cè)厚儀（如圖3所示），其使用永磁體作為磁場(chǎng)源，利用霍爾效應(yīng)發(fā)生器或磁動(dòng)電阻器來(lái)感測(cè)磁體磁極處的磁通密度。

　　電磁感應(yīng)測(cè)厚儀使用交變磁場(chǎng)，采用纏繞有細(xì)線圈的柔軟鐵磁棒來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。另一根線圈則用于檢測(cè)磁通量的變化。

　　這些電子儀器可以有效測(cè)量磁探針表面附近的鋼表面上的磁通量密度變化。探頭表面的磁通密度的大小與鋼基板的距離直接相關(guān)。因此，通過(guò)測(cè)量磁通密度，就可以確定涂層厚度。

　　這類(lèi)電子式電磁計(jì)具有許多的形狀和尺寸，它們通常使用恒壓探頭來(lái)提供不受操作者主觀影響的數(shù)據(jù)，測(cè)量讀數(shù)會(huì)清晰的顯示在液晶顯示器（LCD）上。它們可以選擇存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果或者對(duì)讀數(shù)進(jìn)行即時(shí)分析，并將結(jié)果輸出到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)上進(jìn)行下一步檢查。該類(lèi)儀器的測(cè)量偏差一般為±1％左右。

　　為了獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，操作人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)遵循制造商的使用說(shuō)明。測(cè)試方法可參考D7091，ISO 2178以及ISO 2808等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、渦流測(cè)厚儀

　　渦流測(cè)厚儀一般用于測(cè)量位于非鐵金屬基板上的絕緣涂層的厚度，該方法同樣屬于一種無(wú)損測(cè)量法。

　　該儀器使用能夠傳導(dǎo)高頻交流（1MHz以上）的細(xì)線線圈在儀器探針的表面產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。當(dāng)探針靠近導(dǎo)電表面時(shí)，交變磁場(chǎng)將在該表面上形成渦流。基體材料的特性以及探頭和基體的距離（也即是涂層厚度）會(huì)影響渦流的大小。

　　該渦流又會(huì)產(chǎn)生一種相對(duì)電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)可由勵(lì)磁線圈或另一個(gè)相鄰的線圈感測(cè)出來(lái)。

　　渦流測(cè)厚儀外觀以及操作均類(lèi)似于電磁感應(yīng)測(cè)厚儀。這類(lèi)儀器幾乎能夠測(cè)量所有非鐵金屬上的涂層厚度。

　　與電磁感應(yīng)測(cè)厚儀一樣，其通常使用恒壓探頭并在LCD屏幕上顯示測(cè)量結(jié)果。此外，它們還可以選擇存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果或者對(duì)讀數(shù)進(jìn)行即時(shí)分析并輸出到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行下一步檢查。

　　測(cè)量偏差一般為±1％左右。測(cè)試對(duì)表面粗糙度、曲率、基底厚度，金屬基底材料的類(lèi)型以及其與邊緣的距離較為敏感。測(cè)試方法可以參考ASTM B 244，ASTM D 7091以及ISO2360等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　現(xiàn)在，許多測(cè)厚儀都將電磁感應(yīng)原理和渦流原理結(jié)合到一個(gè)體系中。一些簡(jiǎn)單的測(cè)量任務(wù)可以根據(jù)需求自動(dòng)從一種操作原理切換到另一種原理以測(cè)量大多數(shù)金屬上的涂層厚度。這些整合體系已經(jīng)受到了油漆業(yè)和粉末涂布業(yè)的廣泛認(rèn)可與歡迎。

　　三、超聲波測(cè)厚儀

　　超聲波測(cè)厚儀中所使用的超聲回波脈沖技術(shù)一般用于測(cè)量非金屬基體材料（例如塑料、木材等）表面上的涂層厚度，而且，該方法屬于一種無(wú)損測(cè)量方法，不會(huì)對(duì)測(cè)量樣品造成損壞。

　　該儀器的探頭包含一個(gè)超聲波換能器，能夠發(fā)出脈沖并通過(guò)涂層。脈沖然后從基體材料反射回?fù)Q能器并轉(zhuǎn)換為高頻電信號(hào)。通過(guò)對(duì)回波波形進(jìn)行數(shù)字化分析，人們可以有效確定涂層的厚度。在某些情況下，利用該儀器還可以測(cè)量多層系統(tǒng)中的某一單層厚度。

　　該方法的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差一般在±3%左右，測(cè)量方法可以參考ASTM D6132國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　四、千分尺測(cè)厚計(jì)

　　人們有時(shí)還會(huì)用千分尺來(lái)測(cè)量涂層的厚度。它們具有測(cè)量任何涂層/基體組合的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是需要接觸到裸露的基底面。

　　接觸涂層的上表面和基底的下表面有時(shí)是非常困難的，并且它們通常不足以非常準(zhǔn)確、靈敏的測(cè)量出某些薄涂層的厚度。因此，利用該方法必須進(jìn)行兩次測(cè)量，一次是在含有涂層的表面上進(jìn)行測(cè)量，另一次則是在沒(méi)有涂層的表面上進(jìn)行測(cè)量。這兩個(gè)度數(shù)的差值，也即是測(cè)量的高度差，就是該涂層的厚度大小。在一些粗糙表面上，該方法一般在最高處測(cè)量涂層的厚度。