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物理原理及主要影響因素

用磁感應法可以非破壞性的測量塗層厚度。前提是鐵磁性的基材,例如鋼或鐵。另一方面,塗層必須是非磁性的。因此,該方法適用於測量鋅和鉻等鍍層以及油漆層和塑膠層。 

測量原理

用於磁感應法測量的探頭由一個鐵芯和圍繞它的勵磁線圈組成。低頻交流電流過這個線圈(通常在赫茲範圍內)。這會在鐵芯的磁極周圍產生一個交變磁場。

現在,當探針的磁極接近一個可磁化的材料時,例如靠近一個由鐵制樣品時,鐵材會加強交變磁場。測量線圈會將這種磁場的增加記錄為電壓。而電壓的變化量取決於磁極和鐵材之間的距離。對於塗層樣品,這個距離就對應了塗層的厚度。 

測量過程中需要注意的事項

所有的電磁測量法都是透過比較的方法。也就是將測量信號與存儲在設備中的特徵曲線進行比較。為了得到正確的結果,特徵曲線必須與當前條件相匹配,可透過校正來實現。 

 

正確的校正才是關鍵!

影響測量結果的因素包括:基體材料的磁性、樣品的形狀和表面的粗糙度。此外,操作人員的測量手法也會影響結果。 

 

材料磁性的影響

磁性表示材料對磁場的適應程度。鐵或鎳等物質具有高磁性。它們會被磁化並加強磁場。

由於金屬及其合金的磁性不同,儀器必須對不同的材料重新校正。 

曲面的影響

實際上,大多數測量誤差是由於樣品的形狀造成的。對於曲面,透過空間的磁場比例是不同的。例如,在平板上校正儀器,在凹面上測量會導致測量結果偏低,而在凸面上測量會導致測量結果偏高。 這種方式造成的誤差可能是實際值的數倍! 

 

小樣品或薄樣品的影響

如果樣品很小或很薄,也會產生類似的效果。 在這種情況下,磁場同樣會延伸到樣品之外的空間區域,從而影響測量結果。 為避免這些誤差,應始終在無塗層的實際工件基材上進行校正。 

粗糙度的影響

對於粗糙表面,測量結果可能會失真,這取決於探針是放置在粗糙輪廓的“谷”還是“峰”上。這樣的測量結果差異會很大,建議透過多次重複測量取平均值來得到一個穩定的結果。 一般來說,只有當塗層厚度至少是粗糙度峰值的兩倍以上時,在粗糙表面上測量塗層厚度才有意義。 

為了獲得更好的精度,Fischer提供了大接點的探頭以及雙接點探頭。這些探頭能覆蓋粗糙表面,從而減少了測量值的離散性。 

 

操作人員的影響

最後重要一點,儀器的操作方式也是一個主要的影響因素。確保探頭始終垂直接觸被測面,且不受外力。為了獲得更準確的測量值,還可以借助測量台來使探頭自動接觸樣品。

 

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