采用无损方法既不破坏覆层也不破坏基材，检测速度快，能使大量的检测工作经济地进行。

    测量原理与仪器

    一．磁吸力测量原理及测厚仪

    永久磁铁（测头）与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系，这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成测厚仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性测厚仪应用最广。测厚仪基本结构由磁钢，接力簧，标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后，将测量簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力，磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品可以自动完成这一记录过程。不同的型号有不同的量程与适用场合。

    这种仪器的特点是操作简便、坚固耐用、不用电源，测量前无须校准，价格也较低，很适合车间做现场质量控制。

    二．磁感应测量原理

    采用磁感应原理时，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小，来表示其覆层厚度。覆层越厚，则磁阻越大，磁通越小。利用磁感应原理的测厚仪，原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性，则要求与基材的导磁率之差足够大（如钢上镀镍）。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时，仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头，测量感应电动势的大小，仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术，利用磁阻来调制测量信号。还采用专利设计的集成电路，引入微机，使测量精度和重现性有了大幅度的提高（几乎达一个数量级）。

    现代的磁感应测厚仪，分辨率达磁感应测厚仪_电涡流测量原理_磁吸力测量原理及测厚仪_电涡流原理的测厚仪到0.1um，允许误差达1%，量程达10mm。

    磁性原理测厚仪可应用来精确测量钢铁表面的油漆层，瓷、搪瓷防护层，塑料、橡胶覆层，包括镍铬在内的各种有色金属电镀层，以及化工石油待业的各种防腐涂层。

    三．电涡流测量原理

    高频交流信号在测头线圈中产生电磁场，测头靠近导体时，就在其中形成涡流。测头离导电基体愈近，则涡流愈大，反射阻抗也愈大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小，也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。由于这类测头专门测量非铁磁金属基材上的覆层厚度，所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯，例如铂镍合金或其它新材料。与磁感应原理比较，主要区别是测头不同，信号的频率不同，信号的大小、标度关系不同。

　　这两款坚固耐用的手持式设备结合了电涡流和磁感应技术，能够自动识别底材并快速转换成相应的模式来测量钢铁和有色金属底材上的涂层。

　　CMI153具有一键操作功能，简单易用，出厂前已校准完毕，测量结果精确。

　　创新型的CMI250的功能包括工厂和用户双重校准、自动温度补偿、基线校正、测量存储选项、日期和时间自行设定、统计分析和USB电脑连接。

　　这两款多用途的测厚仪为下面行业提供了理想的解决方案：

　　- 工业涂料制造商
　　- 家电镀层及表面处理企业
　　- 油漆和粉末涂料 制造商
　　- 汽车和航空制造业
　　- 涂层检测机构
　　- 电镀厂

    为了避免铁板生锈，我们建议首先尽可能保持铁板干燥，避免用手接触，接触后尽快用干布擦干，平时可涂一层油脂防锈，如用市场常见的WD-40万能防锈润滑剂，因有除锈功能，效果更好。    

    对已经生锈的铁板，如较严重，先用800或1000号细砂纸除锈，再用蓝色含砂橡皮擦抛光。或用WD-40万能防锈润滑剂先行除锈，再用蓝色含砂橡皮擦抛光。   

    附注1：铝零板的保护    

    铝零板的作用也同铁零板一样，一是供仪器使用者检验仪器时作零点校准，并检验其他厚度标准片时使用。二是供仪器使用者在测量产品时，如没有无涂层铝制素材产品作零点校准，可借用该铝板作校零参考。考虑到铝材包括丰富的各种合金规格，导电率不尽相同，所以应尽量使用被测产品的无涂层素材做调零调整。在其他导电基体（包括铝、铜、锌、镍、等有色金属和不锈钢等导电材料）上测量涂层更是要这样做。    

    因为铝材较软，而测头为抗磨大多采用硬铬镀层、红宝石、碳化钨等技术处理,所以多次测量后就会产生凹坑和划痕。而且铝极易氧化，很短时间就会产生一层氧化膜，所以如无他特别精确要求，一般对铝零板不做特别保养，如划痕严重可用蓝色含砂橡皮擦抛光。    

    附注2：用转移法测量塑胶产品上涂层时注意事项    

    由于对塑胶产品上涂层的测量，如使用超声波发测量时，经常因涂层与基材发生相溶而没有较好的声波反射面，从而导致测量失败或读值严重偏差。如使用切锲法，也多有使用不方便和读数困难的地方。所以目前便携式电子产品生产厂普遍使用转移法测量塑胶产品上涂层，先在产品上盖若干小条标准厚度的聚酯薄膜（100微米左右），再用纸基美纹胶压住两头，留出中间部分。将该产品放入喷涂线上正常喷涂、烘烤。产品完工后，取下有漆膜的聚酯薄膜，用铁零板（或铝零板）做基板用磁感应（或电涡流法）膜厚仪测量分别有涂层的部分和无涂层的部分，两者之差就是涂层厚度。由于采用差别法，所以仪器和零板的误差都因相减而抵消，这样就大大降低了对零板和仪器精度的要求。如采用本公司设计制造的精密支架，重复性可提高到0.2微米。

    这两款坚固耐用的手持式设备结合了电涡流和磁感应技术，能够自动识别底材并快速转换成相应的模式来测量钢铁和有色金属底材上的涂层。

    CMI153具有一键操作功能，简单易用，出厂前已校准完毕，测量结果精确。

    创新型的CMI250的功能包括工厂和用户双重校准、自动温度补偿、基线校正、测量存储选项、日期和时间自行设定、统计分析和USB电脑连接。

    这两款多用途的测厚仪为下面行业提供了理想的解决方案：

    -工业涂料制造商；

    -家电镀层及表面处理企业；

    -油漆和粉末涂料制造商；

    -汽车和航空制造业；

    -涂层检测机构。

    2、金属件上镀锌层：如在钢铁基体上应使用经济的磁感应法测厚仪(无损测量)。其它金属基体用库仑法测厚仪(会破坏镀层)或X射线测厚仪(无损测量)

    3、铁基体上的电泳漆，油漆应使用经济的磁感应法测厚仪(无损测量)。其它金属基体上的电泳漆，油漆应使用经济的电涡流法测厚仪(无损测量)

金硕特仪器教你选购测厚仪绝招

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    4、干膜是指己固化了的油漆涂层。

    5、镀铬层参考2项、1项

    6、车内外饰件喷漆只有用切锲法（PIG，会破坏涂层)，超声波法(无损测量)可测10微米以上涂层，但有时测不到。

    7、价格：磁感应法、电涡流法0.6~3万;

    库仑法0.8~6万;

    超声波法5.5~6万;

    X射线测厚仪25~40万

    右侧图中是我深圳市金硕特仪器有限公司代理的德国PHYNIX测厚仪，欢迎选购。

    目前，国内外已普遍按统一的国际标准测定涂镀层厚度，覆层无损检测的方法和仪器的选择随着材料物理性质研究方面的逐渐进步而更加至关重要。

    有关覆层无损检测方法，主要有：楔切法、光截法、电解法、厚度差测量法、称重法、X射线莹光法、β射线反射法、电容法、磁性测量法及涡流测量法等。这些方法中除了后五种外大多都要损坏产品或产品表面，系有损检测，测量手段繁琐，速度慢，多适用于抽样检验。X射线和β射线反射法可以无接触无损测量，但装置复杂昂贵，测量范围小。因有放射源，故使用者必须遵守射线防护规范，一般多用于各层金属镀层的厚度测量。电容法一般仅在很薄导电体的绝缘覆层厚度测试上应用。磁性测量法及涡流测量法，随着技术的日益进步，特别是近年来引入微处理机技术后，测厚仪向微型、智能型、多功能、高精度、实用化方面迈进了一大步。测量的分辨率已达0.1μm，精度可达到1％。又有适用范围广，量程宽、操作简便、价廉等特点。是工业和科研使用最广泛的仪器。采用无损检测方法测厚既不破坏覆层也不破坏基材，检测速度快，故能使大量的检测工作经济地进行。我金硕特公司现对以下分别介绍几种常规测厚的方法分别介绍。

    磁性测量原理

    一、磁吸力原理测厚仪利用永久磁铁测头与导磁的钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系可测量覆层的厚度，这个距离就是覆层的厚度，所以只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可以进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成形，所以磁性测厚仪应用最广。测量仪基本结构是磁钢，拉簧，标尺及自停机构。当磁钢与被测物吸合后，有一个弹簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大，当拉力钢大于吸力磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。一般来讲，依不同的型号又不同的量程与适应场合。在一个约350º角度内可用刻度表示0～100µm；0～1000µm；0～5mm等的覆层厚度，精度可达5％以上，能满足工业应用的一般要求。这种仪器的特点是操作简单、强固耐用、不用电源和测量前的校准，价格也较低，很适合车间作现场质量控制。

    二、磁感应原理测厚仪磁感应原理是利用测头经过非铁磁覆层而流入铁基材的磁通大小来测定覆层厚度的，覆层愈厚，磁通愈小。由于是电子仪器，校准容易，可以实多种功能，扩大量程，提高精度，由于测试条件可降低许多，故比磁吸力式应用领域更广。当软铁芯上绕着线圈的测头放在被测物上后，仪器自动输出测试电流，磁通的大小影响到感应电动势的大小，仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。早期的产品用表头指示，精度和重复性都不好，后来发展了数字显示式，电路设计也日趋完善

    1、无示值显示或示值闪烁不稳原因分析：这种现象在现场设备和管道检测中时常出现，经过大量现象和数据分析，归纳原因如下：

    (1)工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。在役设备、管道大部分是表面锈蚀，耦合效果极差。

    (2)工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低(耦合不好)。

    (3)检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。

    (4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂的路径传播，有可能使回波湮没，造成不显示。

    (5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度嶒加，导致灵敏度下降，从而造成不显示或闪烁。

    (6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。

    2、示值过大或过小原因分析在实际检测工作中，经常碰到测厚仪示值与设计值(或预期值)相比，明显偏大或偏小，原因分析如下：

    (1)被测物体(如管道)内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时，测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。

    (2)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时，显示值约为公称厚度的70%(此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测)。

    (3)温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100°C，声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。

    (4)层叠材料、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的，因超声波无法穿透未经耦合的空间，而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备)，测厚时要特别注意，测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。

    (5)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多，造成探头离开工件时，仪器示值为耦合剂层厚度值。

    (6)声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时，将产生错误的结果。