塗層測厚儀

適用導磁材料上的非導磁層厚度測量。導磁材料一般為：鋼\鐵\銀\鎳。此種方法測量精度高。

適用導電金屬上的非導電層厚度測量，此種方法較磁性測厚法精度低。

目前國內還沒有用此種方法測量塗鍍層厚度的，國外個別廠家有這樣的儀器，適用多層塗鍍層厚度的測量或則是以上兩種方法都無法測量的場合。但一般價格昂貴、測量精度也不高。

此方法有別於以上三種，不屬於無損檢測，需要破壞塗鍍層，一般精度也不高，測量起來較其他幾種麻煩。

此種儀器價格非常昂貴（一般在10萬RMB以上），適用於一些特殊場合。

用戶可以根據測量的需要選用不同的測厚儀，磁性測厚儀和渦流測厚儀一般測量的厚度適用0-5毫米，這類儀器又分探頭與主機一體型，探頭與主機分離型，前者操作便捷，後者適用於測非平面的外形。更厚的緻密材質材料要用超聲波測厚儀來測，測量的厚度可以達到0.7-250毫米。電解法測厚儀適合測量很細的線上面電鍍的金，銀等金屬的厚度。

儀器由德國生產，集合了磁性測厚儀和渦流測厚儀兩種儀器的功能，可用於測量鐵及非鐵金屬基體上塗層的厚度。如：

* 鋼鐵上的銅、鉻、鋅等電鍍層或油漆、塗料、搪瓷等塗層厚度。

* 鋁、鎂材料上陽極氧化膜的厚度。

* 銅、鋁、鎂、鋅等非鐵金屬材料上的塗層厚度。

* 鋁、銅、金等箔帶材及紙張、塑料膜的厚度。

* 各種鋼鐵及非鐵金屬材料上熱噴塗層的厚度。

儀器符合國家標準GB/T4956和GB/T4957，可用於生產檢驗、驗收檢驗及質量監督檢驗。

儀器特點

採用雙功能內置式探頭，自動識別鐵基或非鐵基體材料，並選擇相應的測量方式進行精確測量。

符合人體工程學設計的雙顯示屏結構，可以在任何測量位置讀取測量數據。

採用手機菜單式功能選擇方式，操作十分簡便。

可設定上下限值，測量結果超出或符合上下限數值時，儀器會發出相應的聲音或閃爍燈提示。

穩定性極高，通常不必校正便可長期使用。

技術規格

量 程： 0～2000μm ,

電 源：兩節5號電池

標準配置

對材料表面保護、裝飾形成的覆蓋層，如塗層、鍍層、敷層、貼層、化學生成膜等，在有關國家和國際標準中稱為覆層（coating）。

覆層厚度測量已成為加工工業、表面工程質量檢測的重要一環，是產品達到優等質量標準的必備手段。為使產品國際化，我國出口商品和涉外項目中，對覆層厚度有了明確的要求。

覆層厚度的測量方法主要有：楔切法，光截法，電解法，厚度差測量法，稱重法，X射線熒光法，β射線反向散射法，電容法、磁性測量法及渦流測量法等。這些方法中前五種是有損檢測，測量手段繁瑣，速度慢，多適用於抽樣檢驗。

X射線和β射線法是無接觸無損測量，但裝置複雜昂貴，測量範圍較小。因有放射源，使用者必須遵守射線防護規範。X射線法可測極薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法適合鍍層和底材原子序號大於3的鍍層測量。電容法僅在薄導電體的絕緣覆層測厚時採用。

隨著技術的日益進步，特別是近年來引入微機技術后，採用磁性法和渦流法的測厚儀向微型、智能、多功能、高精度、實用化的方向進了一步。測量的解析度已達0.1微米，精度可達到1%，有了大幅度的提高。它適用範圍廣，量程寬、操作簡便且價廉，是工業和科研使用最廣泛的測厚儀器。

採用無損方法既不破壞覆層也不破壞基材，檢測速度快，能使大量的檢測工作經濟地進行。

永久磁鐵（測頭）與導磁鋼材之間的吸力大小與處於這兩者之間的距離成一定比例關係，這個距離就是覆層的厚度。利用這一原理製成測厚儀，只要覆層與基材的導磁率之差足夠大，就可進行測量。鑒於大多數工業品採用結構鋼和熱軋冷軋鋼板衝壓成型，所以磁性測厚儀應用最廣。測厚儀基本結構由磁鋼，接力簧，標尺及自停機構組成。磁鋼與被測物吸合后，將測量簧在其後逐漸拉長，拉力逐漸增大。當拉力剛好大於吸力，磁鋼脫離的一瞬間記錄下拉力的大小即可獲得覆層厚度。新型的產品可以自動完成這一記錄過程。不同的型號有不同的量程與適用場合。

這種儀器的特點是操作簡便、堅固耐用、不用電源，測量前無須校準，價格也較低，很適合車間做現場質量控制。

採用磁感應原理時，利用從測頭經過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小，來測定覆層厚度。也可以測定與之對應的磁阻的大小，來表示其覆層厚度。覆層越厚，則磁阻越大，磁通越小。利用磁感應原理的測厚儀，原則上可以有導磁基體上的非導磁覆層厚度。一般要求基材導磁率在500以上。如果覆層材料也有磁性，則要求與基材的導磁率之差足夠大（如鋼上鍍鎳）。當軟芯上繞著線圈的測頭放在被測樣本上時，儀器自動輸出測試電流或測試信號。早期的產品採用指針式表頭，測量感應電動勢的大小，儀器將該信號放大後來指示覆層厚度。近年來的電路設計引入穩頻、鎖相、溫度補償等地新技術，利用磁阻來調製測量信號。還採用專利設計的集成電路，引入微機，使測量精度和重現性有了大幅度的提高（幾乎達一個數量級）。現代的磁感應測厚儀，解析度達到0.1um，允許誤差達1%，量程達10mm。

磁性原理測厚儀可應用來精確測量鋼鐵表面的油漆層，瓷、搪瓷防護層，塑料、橡膠覆層，包括鎳鉻在內的各種有色金屬電鍍層，以及化工石油待業的各種防腐塗層。

高頻交流信號在測頭線圈中產生電磁場，測頭靠近導體時，就在其中形成渦流。測頭離導電基體愈近，則渦流愈大，反射阻抗也愈大。

這個反饋作用量表徵了測頭與導電基體之間距離的大小，也就是導電基體上非導電覆層厚度的大小。由於這類測頭專門測量非鐵磁金屬基材上的覆層厚度，所以通常稱之為非磁性測頭。非磁性測頭採用高頻材料做線圈鐵芯，例如鉑鎳合金或其它新材料。與磁感應原理比較，主要區別是測頭不同，信號的頻率不同，信號的大小、標度關係不同。與磁感應測厚儀一樣，渦流測厚儀也達到了解析度0.1um，允許誤差1%，量程10mm的高水平。

採用電渦流原理的測厚儀，原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量，如航天航空器表面、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁製品表面的漆，塑料塗層及陽極氧化膜。覆層材料有一定的導電性，通過校準同樣也可測量，但要求兩者的導電率之比至少相差3-5倍（如銅上鍍鉻）。雖然鋼鐵基體亦為導電體，但這類任務還是採用磁性原理測量較為合適

激光測厚儀的測量原理

使用兩個激光感測器安裝在被測物（紙張）上下方，將感測器固定在穩定的支架上，確保兩個感測器的激光能對在同一點上。隨著被測物的移動感測器就開始對其表面進行採樣，分別測量出目標上下表面分別與上下成對的激光位移感測器距離，測量值通過串口傳輸到計算機，再通過我們在計算機上的測厚軟體進行處理，得到目標的厚度值。

ZTMS08激光測厚儀的出現，大大提高了紙張等片材塗層測量的精度，尤其是在自動化生產線上，得到廣泛應用。

具有兩種測量方式：連續測量方式（CONTINUE）和單次測量方式（SINGLE）；

具有兩種工作方式：直接方式(DIRECT)和成組方式(APPL)；

設有五個統計量：平均值（MEAN）、最大值（MAX）、最小值（MIN）、測試次數（NO．）、標準偏差（S．DEV）

可進行零點校準和二點校準，並可用基本校準法對測頭的系統誤差進行修正；

具有存貯功能：可存貯300個測量值；

具有刪除功能：對測量中出現的單個可疑數據進行刪除，也可刪除塗層測厚儀存貯區內的所有數據，以便進行新的測量；

可設置限界：對限界外的測量值能自動報警；

具有與PC機通訊的功能：可將測量值、統計值傳輸至PC機，以便塗層測厚儀對數據進行進一步處理；

具有電源欠壓指示功能；

操作過程有蜂鳴聲提示；

具有錯誤提示功能；

具有自動關機功能。

a基體金屬磁性質

磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響（在實際應用中，低碳鋼磁性的變化可以認為是輕微的），為了避免熱處理和冷加工因素的影響，應使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準；亦可用待塗覆試件進行校準。

b基體金屬電性質

基體金屬的電導率對測量有影響，而基體金屬的電導率與其材料成分及熱處理方法有關。使用與試件基體金屬具有相同性質的標準片對儀器進行校準。

c基體金屬厚度

每一種儀器都有一個基體金屬的臨界厚度。大於這個厚度，測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見附表1。

d邊緣效應

本儀器對試件表面形狀的陡變敏感。因此在靠近試件邊緣或內轉角處進行測量是不可靠的。

e曲率

試件的曲率對測量有影響。這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大。因此，在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。

f試件的變形

測頭會使軟覆蓋層試件變形，因此在這些試件上測出可靠的數據。

g表面粗糙度

基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會引起系統誤差和偶然誤差，每次測量時，在不同位置上應增加測量的次數，以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙，還必須在未塗覆的粗糙度相類似的基體金屬試件上取幾個位置校對儀器的零點；或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液溶解除去覆蓋層后，再校對儀器的零點。

g磁場

周圍各種電氣設備所產生的強磁場，會嚴重地干擾磁性法測厚工作。

h附著物質

本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質敏感，因此，必須清除附著物質，以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸。

i測頭壓力

測頭置於試件上所施加的壓力大小會影響測量的讀數，因此，要保持壓力恆定。

j測頭的取向

測頭的放置方式對測量有影響。在測量中，應當使測頭與試樣表面保持垂直。

a 基體金屬特性

對於磁性方法，標準片的基體金屬的磁性和表面粗糙度，應當與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。

對於渦流方法，標準片基體金屬的電性質，應當與試件基體金屬的電性質相似。

b 基體金屬厚度

檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度，如果沒有，可採用3.3中的某種方法進行校準。

c 邊緣效應

不應在緊靠試件的突變處，如邊緣、洞和內轉角等處進行測量。

d 曲率

不應在試件的彎曲表面上測量。

e 讀數次數

通常由於儀器的每次讀數並不完全相同，因此必須在每一測量面積內取幾個讀數。覆蓋層厚度的局部差異，也要求在任一給定的面積內進行多次測量，表面粗造時更應如此。

f 表面清潔度

測量前，應清除表面上的任何附著物質，如塵土、油脂及腐蝕產物等，但不要除去任何覆蓋層物質。

F代表ferrous 鐵磁性基體，F型的塗層測厚儀採用電磁感應原理，來測量鋼、鐵等鐵磁質金屬基體上的非鐵磁性塗層、鍍層。

N代表Non- ferrous非鐵磁性基體，N型的塗層測厚儀採用電渦流原理；來測量用渦流感測器測量銅、鋁、鋅、錫等基體上的琺琅、橡膠、油漆、塑料層等。

FN型的塗層測厚儀既採用電磁感應原理，又採用採用電渦流原理，是F型和N型的二合一型塗層測厚儀。用途見上。有一個F探頭的磁性測厚儀；

FN是指帶有兩個探頭的磁性和渦流兩用型二合一塗層測厚儀。

產品型號：（分體化感測器塗層測厚儀）

功能：測量導磁物體上的非導磁塗層和非磁性金屬基體上的非導電覆蓋層的厚度

測量方法：F 磁感應 NF 渦流

測量範圍：0-1250um/0-50mil (標準量程)

最小曲面：F: 凸 1.5mm/ 凹 25mm N: 凸 3mm/ 凹 50mm

解析度：0.1/1

最小測量面積：6mm

最薄基底：0.3mm

自動關機

使用環境：溫度：0-40℃ 濕度：10-90%RH

準確度：±(1-3%n)或±2um

公制/英制：可選擇

電源：4節7號電池

電池電壓指示：低電壓提示

外形尺寸：126X65X27mm

重量：81g（不含電池）

可選附件:（點擊鏈接）

1.RS-232 或聯機線及軟體

2. 可定製量程(大量程感測器）可選:0-200um to 18000um

應用：用磁性感測器測量鋼、鐵等鐵磁質金屬基體上的非鐵磁性塗層、鍍層。

標準：

國家標準GB/T4956-2003《磁性基體上非磁性覆蓋層厚度測量磁性法》

國際標準ISO 2178-1982

檢定規程：

JJG818-2005 《磁性、電渦流式覆層厚度測量儀》

1. 鋼鐵

2. 鎳金屬

3.部分不鏽鋼(馬氏體或鐵素體型：如404B，430、420、410等)

除了上述三種金屬外的其他金屬均為非磁性金屬，如銅、錫、鉛、及奧氏體型不鏽鋼（如404B，430、420、410）

人們常以為磁鐵吸附不鏽鋼材，驗證其優劣和真偽，不吸無磁，認為是好的，貨真價實；吸者有磁性，則認為是冒牌假貨。其實，這是一種極其片面的、不切實的錯誤的辨別方法。

不鏽鋼的種類繁多，常溫下按組織結構可分為幾類：

1．奧氏體型：如304、321、316、310等；是無磁或弱磁性

2．馬氏體或鐵素體型：如404B，430、420、410等；是有磁性的。

通常用作裝飾管板的不鏽鋼多數是奧氏體型的304材質，一般來講是無磁或弱磁的，但因冶鍊造成化學成分波動或加工狀態不同也可能出現磁性，但這不能認為是冒牌或不合格，這是什麼原因呢？

上面提到奧氏體是無磁或弱磁性，而馬氏體或鐵素體是帶磁性的，由於冶鍊時成分偏析或熱處理不當，會造成奧氏體304不鏽鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣，304不鏽鋼中就會帶有微弱的磁性。

另外，304不鏽鋼經過冷加工，組織結構也會向馬氏體轉化，冷加工變形度越大，馬氏體轉化越多，鋼的磁性也越大。如同一批號的鋼帶，生產Φ76管，無明顯磁感，生產Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些，生產方矩形管因變形量比圓管大，特別是折角部分，變形更激烈磁性更明顯。

要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性，可通過高溫固溶處理開恢復穩定奧氏體組織，從而消去磁性。

特別要提出的是，因上面原因造成的304不鏽鋼的磁性，與其他材質的不鏽鋼，如430、碳鋼的磁性完全不是同一級別的，也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。

如果不鏽鋼帶弱磁性或完全不帶磁性，應判別為304或316材質；如果與碳鋼的磁性一樣，顯示出強磁性，因判別為不是304材。

目前，國內國外不管是出名的品牌還是一般的生產廠家，其測厚儀的操作方法均需要如下步驟：

1調零，即在特定的零板上調零，或在需要測量的原基材上調零；

2根據測量產品的不同測量範圍，用適當的測試片調值，以減少測量上的誤差。這種方法一般情況下，儀器新購使用時還是沒有什麼問題的，只是比較繁瑣一點。但當探頭使用一段時間后，問題就出來了。操作中我們的儀器測量精度大大減小了。很難把握。原因在於產品的原理，這是一個致命的缺陷，即探頭是使用一根磁鐵繞線圈。通上電流后產生磁場，這個磁場是不規則的。還好，有一款新型的塗層測厚儀，它採用的是最新的磁感技術。也就是我們知道的霍爾效應，霍爾於1879年發現的。通過研究霍爾電壓與工作電流的關係，測量電磁鐵磁場、磁導率、研究霍爾電壓與磁場的關係 , 霍爾發現這個電位差 UH與電流強度 I H 成正比，與磁感應強度 B 成正比，與薄片的厚度 d 成反比。這個磁場是就變成規則的。該原理運用在塗層測厚儀上面就無需再調測試片了。特別是測量圓弧的或凹面的產品時，使用更為簡單和方便了。

EPk塗層測厚儀和電火花檢測儀

MikroTest系列塗層測厚儀 一、 MikroTest塗層測厚儀產品名錄

麥考特測厚儀根據量程大小可分為G6，F6，G7，F7，S3，S5，S10和S20以及筆式測厚儀等各種不同規格的測厚儀，最小的測量範圍是0-100微米，最大的是7.5-20毫米；又根據表現形式分為圓盤指針式的和數字顯示的(如新型的G7，F7等)；還根據外觀的不同分為香蕉形的(俗稱)和筆式測厚儀，特別要注意的是，EPK還有二種特殊規格的麥考特測厚儀：即測量銅鋁塑料基底上鍍鎳的Ni50，Ni100和測量鐵基底上鍍鎳的NiFe50。

二、 MikroTest塗層測厚儀測量原理及應用

所有MikroTest塗層測厚儀都是依據磁吸力的測量原理進行設計生產的。測量磁鋼與磁性基體間的磁吸力與盤狀彈簧的彈力平衡，盤狀彈簧的旋轉彈力的大小與塗層厚度有直接關係。

MikroTest塗層測厚儀中G6，F6，G7，F7，S3，S5，S10和S20型主要用於測量鋼鐵基體上的非磁性塗鍍層；Ni50和Ni100主要用於測量銅鋁塑料基底上鍍鎳；NiFe50主要用於測量鋼鐵基體上的鍍鎳層。

三、 MikroTest塗層測厚儀技術參數

註：表中鋼鐵基體均指未硬化鋼鐵（C15到C45）

四、MikroTest塗層測厚儀使用過程中注意事項

推動指輪時，不要觸動按鈕；盡量保證測量點與兩支撐點在同一平面上；在粗糙表面測量時，讀數將偏大。要多次測量求取平均值；測量柱體或圓形邊緣時，一定要利用儀器測嘴的V型口；測量含碳量高或經過熱處理后的硬質鋼上塗層時，測值會偏大；基體厚度小於臨界厚度時，測值會偏大；在凸凹測量會對測值有影響，在凸面時測值偏大、凹面時測值偏小；五、 MikroTest塗層測厚儀的維護與保養

保證測厚儀遠離永久磁鐵或電磁鐵，遠離強磁場、強電場；切勿猛烈碰撞 測厚儀使用完后指輪一定要反時針旋轉到二分之一刻度以上的位置再放置在存放點；六、 MikroTest塗層測厚儀的維修

針對轉盤停不住：可調整卡位銷；針對轉盤推不動：檢查驅動發條、齒輪組；針對測值不準：要用專用工具調整彈簧；齒輪組卡位：清洗齒輪組；七、 MikroTest塗層測厚儀的符合標準

DIN 50981，50982； ASTM B499，E367，D1186，B530，G12； BS5411； DIN EN ISO 2178，2361 MiniTest 600 系列塗層測厚儀。

八、 MiniTest 600塗層測厚儀產品名錄

MiniTest 600 系列塗層測厚儀產品主要包括兩種小類型：MiniTest 600B和MiniTest 600，每種小類都可分為F型、N型、FN型三種，因此600系列測厚儀共有6種機型供選擇。600B型與600型的最大區別就是600B是基本型，沒有統計功能。

九、 MiniTest 600塗層測厚儀的測量原理及應用

F型測頭是根據磁感應原理設計的，主要測量鋼鐵基體上的非磁性塗鍍層。例如：鋁、鉻、銅、鋅、塗料、橡膠等，也適用於合金和硬質鋼。

N型測頭是根據電渦流原理設計的，主要測量非鐵磁性金屬和奧氏體不鏽鋼上的塗層。例如：鋁、銅、鑄鋅件上的塗料、陽極氧化膜、陶瓷等。

FN型測頭是同時利用磁感應原理和電渦流原理設計的，一個測頭就可完成F型和N型兩種測頭所能完成的測量。

十、 MiniTest 600塗層測厚儀的測量中的相關注意事項

測量前一定要在表面曲率半徑、基體材料、厚度、測量面積都與被測樣本相同的無塗層的底材上較零，才可以保證測量的精確性；每次測量之間間隔幾秒鐘以保證讀數的準確性；噴砂、噴丸表面上的塗層也可以測量，但要嚴格按照說明書的校準步驟進行校準；不要用力拽或折測頭線，以免線斷；嚴禁測量表面有酸、鹼溶液或潮濕的產品，以免損壞測頭；測量時測頭軸線一定要垂直於被測工作表面；每次測量應有大於3秒的時間間隔。十一、 MiniTest 600塗層測厚儀的技術參數

塗層測厚儀採用電磁感應法測量塗層的厚度。位於部件表面的探頭產生一個閉合的磁迴路，隨著探頭與鐵磁性材料間的距離的改變，該磁迴路將不同程度的改變，引起磁阻及探頭線圈電感的變化。利用這一原理可以精確地測量探頭與鐵磁性材料間的距離，即塗層厚度。

無損檢測之塗鍍層測厚儀的故障主要有示值顯示不穩定、誤差較大、不顯示數值等。引起這些故障的原因有來自儀器本身的也有來自被測工件的，還有就是來自自然環境的影響，下面我們介紹一下排除這些故障的方法。

導致塗鍍測厚儀示值顯示不穩定的原因主要是來自工件本身的材料和結構的特殊性，比如工件本身是否為導磁性材料，如果是導磁性材料我們就要選擇磁性塗鍍層測厚儀，如果工件為導電體，我們就得選擇渦流塗鍍層測厚儀，還有工件的表面粗糙度和附著物也是引起儀器示值顯示不溫度的原因，工件表面粗糙度過大、表面附著物太多。排除故障的要點就是要將粗糙度比較大的工件打磨平整，出去附著物即可，再有就是選擇適合的塗鍍層測厚儀。

引起塗鍍層測厚儀測量誤差大的原因我們在以前的文章中已經介紹很清楚了，引起測量誤差較大的原因主要有：基體金屬磁化、基體金屬厚度過小、邊緣效應、工件曲率過小、表面粗糙度過大、磁場干擾探頭的放置方法等。

造成塗鍍層測厚儀不顯示數字的最簡單原因就是檢查電池是否電量充足，確定電池電量充足后如發現測量還是不顯示數值。