涂层测厚仪的工作原理核心分为磁性感应法和涡流效应法两类,分别对应铁基与非铁金属基材上的涂层检测,本质是通过物理场(磁场 / 涡流)的变化,间接换算出涂层的厚度值。
该方法仅适用于铁、钢等磁性基材表面的非磁性涂层(如油漆、镀锌层、镀铬层、粉末涂层等),是工业中常用的原理之一。
磁场生成:仪器探头内置一个磁铁或电磁线圈,通电后会在铁基基材表面产生稳定的磁场。此时,基材会被磁化,形成一个闭合的磁回路。
涂层的 “阻隔" 作用:当探头接触涂层表面时,涂层(非磁性)会像 “间隔层" 一样,拉开探头与基材的实际距离。涂层越厚,探头到基材的磁路路径就越长。
信号转化与计算:磁路路径的变化会导致磁场的 “磁通量" 或 “磁阻" 发生改变(涂层越厚,磁通量越小、磁阻越大)。探头内的传感器会捕捉这种磁场变化,将其转化为电信号;仪器再通过预设的校准曲线(与标准厚度试块比对得出),将电信号换算成具体的涂层厚度值,最终显示在屏幕上。
该方法适用于铝、铜、镁、锌合金等非磁性(非铁)金属基材表面的非导电涂层(如阳极氧化膜、塑料涂层、橡胶涂层、油漆等)。
涡流生成:仪器探头内置高频振荡线圈(通常频率为几十 kHz 至几 MHz),通电后会产生高频交变磁场。当探头靠近非铁金属基材时,磁场会在基材表面感应出微弱的电流 —— 即 “涡流"。
涂层的 “削弱" 作用:涂层(非导电)无法产生涡流,只会增加探头与基材的距离。涂层越厚,高频磁场到达基材表面的强度就越弱,感应出的涡流强度也随之降低。
信号转化与计算:涡流强度的变化会反过来影响探头线圈的 “阻抗"(涡流越强,线圈阻抗越大;涡流越弱,阻抗越小)。仪器通过检测线圈阻抗的变化,将其转化为电信号,再结合校准曲线换算成涂层厚度值并显示。
铝合金门窗、轮毂表面的阳极氧化膜厚度检测。
铜制电器元件表面的绝缘漆、塑料涂层厚度测量。
镁合金笔记本外壳的喷涂层厚度检测。
无论哪种原理,要保证测量精度,都需满足两个核心前提:
提前校准:测量前必须用 “标准厚度试块"(与待测基材材质、涂层类型一致)校准仪器。例如测钢件油漆层,需用钢基材 + 已知厚度(如 50μm、100μm)的油漆试块校准,确保仪器的 “厚度 - 信号" 对应关系准确。
探头接触要求:探头需垂直贴合涂层表面,且表面需清洁(无油污、杂质)、平整(无明显凸起 / 凹陷)。若表面粗糙或探头倾斜,会导致 “实际间距" 与 “涂层厚度" 偏差,影响测量结果。
涂层测厚仪的原理本质是 “通过物理场(磁场 / 涡流)的变化,间接测量涂层的‘间隔距离’ ":磁性法利用磁通量变化检测铁基上的非磁性涂层,涡流法利用线圈阻抗变化检测非铁金属上的非导电涂层。两种原理覆盖了绝大多数工业涂层检测场景,部分仪器还会集成两种原理,实现 “自动识别基材、一键切换模式" 的功能。
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