什么是测厚仪?

什么是测厚仪?

测厚仪是用来测量材料和物体厚度的仪器。它常用于工业生产中对产品的厚度进行连续取样，如钢板、钢带、薄膜、纸张、金属箔等材料。

测厚仪可以在线测量轧制带材的厚度，并以电信号的形式输出。将电信号输出到显示器和自动厚度控制系统，实现带钢厚度的自动厚度控制(AGC)。

有哪些测厚仪?

常用的测厚仪包括伽马射线、β射线、x射线和同位素射线，它们被放置在带钢轧机的出口或入口侧。在设计安装测厚仪时，应尽量靠近工作辊，以减少板厚调整的滞后时间。测厚仪包括利用α射线、β射线和γ射线穿透特性的放射性测厚仪;利用超声波频率变化的超声波测厚仪;利用涡流测厚等原理的涡流测厚仪。

一种测量材料本身厚度或材料表面涂层厚度的仪器。有些部件的厚度在制造和维护过程中必须测量。了解材料的厚度和规格。各点的均匀性，以及材料的腐蚀和磨损程度。有时必须测量材料表面覆盖层的厚度，以确保产品质量和生产安全。根据测量原理的不同，常用的测厚仪有超声波、磁力、涡流、同位素等。

• 超声波测厚仪:
  超声波在各种介质中的声速不同，但在同一介质中的声速是恒定的。当超声波在介质中传播并遇到第二介质时，会被反射，并且可以测量超声波脉冲从发射到接收的间隔时间，并且可以将间隔时间转换为厚度。这种厚度计在电力工业中应用最为广泛。常用于测量锅炉汽包、受热面管、管道等的厚度，也用于检查工件的结构尺寸。这些厚度计大多是便携式的，体积类似于一个小型半导体收音机，厚度值的显示大多是数字的。对于钢，最大测量厚度约为2000mm，精度在±0.01 ~±0.1 mm之间。
• 磁性测厚仪:
  在测量各种导磁材料的磁阻时，测量值会发生变化。由于表面非导磁涂层的厚度。利用这种变化，可以测量覆盖层的厚度。常用于测量铁磁性金属表面喷涂铝层、塑料层、电镀层、磷化层、油漆层的厚度。
• 涡流测厚仪:
  当携带高频电流的探测线圈放置在被测金属表面时，由于高频磁场的作用，在金属体内产生涡流，这种涡流产生的磁场作用于探测线圈，使其产生阻抗。变化量与探测线圈到金属表面的距离(即覆盖层的厚度)有关，因此可以根据探测线圈阻抗的变化间接测量金属表面覆盖层的厚度。常用于测定铝表面氧化膜或铝、铜表面其他绝缘涂层的厚度。
• 同位素测厚仪:
  可测量薄钢、薄铜、薄铝、硅钢、合金片等金属材料及橡胶片、塑料膜、纸张等的厚度。常用的同位素射线是伽马射线和β射线。

红外线测厚仪可以用在哪里?

• 纸基板:
  • 粘合剂涂层:水性或油性，湿性或干性，精度为0.15g/m2。
  • 粘合剂涂层:热熔胶，干燥测试，精度为0.2g/m2。
  • 粘土/乳胶涂布:湿法试验，精度为0.2g/m2，需保持溶液浓度。
  • 力架涂层:湿法试验或干法试验，精度为0.15g/m2。
  • 微胶囊涂布:湿法试验，精度为0.2g/m2，需保持溶液浓度。
  • 挤出塑料涂层:干式试验，精度0.1g/m2。
  • 塑料乳液涂层:湿法试验或干法试验，精度为0.2g/m2。
  • 蜡涂层:干式测量，精度为0.2g/m2。
• 电影基质:
  • 水性胶粘剂涂布:湿法试验或干法试验，干法试验可能受到不同涂膜的影响，精度为0.2g/m2。
  • 水性乳液涂料:湿法试验，精度为0.15g/m2。
• 金属基板:
  • 不干胶涂布:与纸张基材相同。
  • 搪瓷漆:由于搪瓷漆通常比较少见，所以需要定制专用的长波测试头。
  • 塑料涂层:干式试验，精度0.1g/m2。
  • 蜡涂层:干式试验，精度0.15g/m2。

如何使用x射线厚度分析仪?

x射线广泛应用于各种无损检测。除了常见的穿透检测外，还可以通过激发元素产生荧光的特性进行元素分析。除了对元素进行简单的定性和定量分析外，应用x射线荧光(XRF)可以通过该技术分析涂层的厚度。通过对金属涂层上返回信号的x射线激发，可以区分涂层的厚度。如下例所示，铜(Cu)衬底镀上锡(Sn)。并根据两种信号之间的关系计算镀锡层的厚度。

• 硬件材料:
  金属涂层应用于许多五金材料。例如，螺丝紧固件通常涂上一层锌或镍。除了美观，功能是防止划伤和腐蚀。涂层的厚度是衡量这两种功能效果的重要指标。因此，业界将通过x射线测厚仪确认螺钉紧固件的涂层厚度作为质量管理的重点项目。同时，生产过程参数的数据可以进一步集成，使AIoT(智能生产工厂)。
• 电子行业:
  许多高单价的电子产品，如CPU、PCB，以及各种IC基板/基板(手机、5G设备、图像卡IC)，在表面处理过程中都会有电镀工艺。涂层厚度的检查和确认是很重要的。其中，常见的表面制造工艺有ENIG和ENEPIG。金属是一层一层镀的。每层厚度约为几微米(um)，不同涂层之间的表面清洁要求相当严格。希望在这个过程中尽可能减少接触。x射线测厚分析是一种非接触分析方法，是表面处理过程测量的最佳解决方案。
• 其他行业:
  医疗产品的包装薄膜、电池外壳的厚度、汽车相关零部件等都是x射线厚度分析仪的常见应用领域。

何谓厚度计校正?

超声波测厚仪通过回波的精确定时来获得被测样品的厚度读数。为了将这些时间测量值转换为厚度测量值，仪器必须根据被测量材料的声速、仪器所需的各种必要的零偏移值、探头类型或回声形状进行预设。这个过程通常被称为厚度计校准。任何超声测量的准确性都取决于精确和仔细的校准。不正确的校准会导致不准确的厚度读数。幸运的是，校准过程通常相对简单。

各种材料和探头的许多不同校准可以存储在量规中并快速召回。始终记得重新校准，或召回适当的预设校准。当被测材料或探头发生变化时，或当被测材料的温度发生显著变化时。此外，建议对已知厚度的样品进行定期检查，以验证量规是否正常工作。

厚度计使用注意事项:

• 试验时应注意标准件的金属磁性和表面粗糙度应与试件相近。
• 测量时保持侧头垂直于样品表面。
• 测量时要注意母材的临界厚度。如果大于此厚度，则测量结果不受母材厚度的影响。
• 测量时要注意试样曲率对测量的影响。因此，在弯曲的试样表面进行测量是不可靠的。
• 测量前要注意周围的其他电气设备是否会产生磁场。它会干扰磁测厚法。
• 测量时要注意不要在试件的内角和靠近边缘处测量，因为一般测厚仪对试件表面形状的突然变化非常敏感。
• 测量时保持压力恒定，否则会影响测量读数。
• 在测试过程中，要注意仪器探头与被测件的直接接触，这样超声波测厚仪就会去除对面附着的物质。