磁阻法涂層測厚儀出現測量偏差的原因
閱讀：52發布時間：2022-2-4
本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,并結合近幾年來校準的經驗,簡要說明了在計量檢測中,基體材質對磁阻法涂層測厚儀檢測結果的影響。
0 引言
隨著制造業、加工業、化工業等檢測領域對材料保護專業的要求越來越高,便攜式涂層測厚儀的技術水平也在飛速發展,能快速、無損、精密的對涂層、鍍層厚度進行準確測量。由于其對基體材質和涂層材質有嚴格的要求,市場上出現了各種原理的涂層測厚儀,常見的電渦流式、磁阻式和超聲波涂層測厚儀。本文通過對磁阻式涂層測厚儀原理的分析,并結合近幾年來校準的經驗,簡要說明了在計量檢測中,基體材質對磁阻式涂層測厚儀檢測結果的影響。
1 磁阻法涂層測厚儀原理
隨著制造業、加工業、化工業等檢測領域對材料保護專業的要求越來越高,便攜式涂層測厚儀的技術水平也在飛速發展,能快速、無損、精密的對涂層、鍍層厚度進行準確測量。由于其對基體材質和涂層材質有嚴格的要求,市場上出現了各種原理的涂層測厚儀,常見的電渦流式、磁阻式和超聲波涂層測厚儀。本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,并結合近幾年來校準的經驗,簡要說明了在計量檢測中,基體材質對磁阻式涂層測厚儀檢測結果的影響。
磁阻法涂層測厚儀采用磁感應原理測量,原理主要是利用了不同材質之間的磁阻區別。利用探頭測定與涂層厚度對應的磁阻大小,來表示其厚度。涂層越厚,則磁阻越大,磁通越小。
圖1
磁阻式涂層測厚儀原理介紹1
磁阻式涂層測厚儀技術公式
2 不同基體材質對于檢測結果的影響
由上面的檢測原理方法可知,在檢測涂層厚度時,實際上已經假設了探頭的磁阻以及基體的磁阻為已知量,然后求出涂層厚度與振蕩電路的頻率的函數關系,保存在單片機中。檢測時就按照以求得的函數關系計算出涂層厚度。
但是,本人在日常磁阻法涂層測厚儀校準標定過程中發現,有很多磁阻法涂層測厚儀在不同的基體上檢測,其準確度有很大的差別。在使用廠家制定的基體上測量時,結果相對準確;而換用其他鐵磁材料的基體時,即使按照廠家的校準步驟進行校準,測量結果并不準確。由式(5)可知,厚度和頻率的函數關系并非線性關系。而很多廠家的校準方法為單點校準或者是兩點校準,這種校準方法常用于校正已知常量不變的情況下,校正函數的系數。而在已知常量變化的情況下,很難正確校正函數系數。
而已知常量的變化主要就是基體材質的不同。目前,常見的鐵磁材料包括鑄鐵、硅鋼、鎳鋅鐵氧體、鎳鐵合金、錳鋅鐵氧體、坡莫合金等。而這些材料的相對磁導率見表1。
材料的相對磁導率表
很明顯,不同的鐵磁材料作為基體所測得的涂層厚度必然會有所不同。如果在檢測時,使用了一個設計測量為鑄鐵基體的磁阻法涂層測厚儀,而檢測時用鎳鐵合金材質為基體,那么檢測結果很有可能會偏離真實值。
3 結論
本文通過對磁阻法涂層測厚儀原理的分析,結合在日常計量校準工作中的實踐經驗,對基體材質對檢測結果的影響進行了論證。希望計量部門和企業的生產檢測部門,在日常的檢測校準或者采購過程中,注意基體材質的影響,選擇合適的機型和所需的基體材質,這樣實際檢測起來將更加方便,測試結果更加準確。
