测厚仪工作原理及影响测量精度的原因

测厚仪按种类分为：涡流涂镀层测厚仪和超声測厚仪。

涡流涂镀层测厚仪工作原理：

1、基本原理
涡流涂镀层测厚仪的基本工作原理是：当测头与被测式样接触时,测头装置所产生的高频电磁场, 使置于测头下的金属导体产生涡流,其振幅和相位是导体与测头之间非导电覆盖层厚度的函数.该涡流产生的交变电磁场会改变测头参数变量的大小,并将这一电信号转换处理,即可得到被测涂镀层的厚度。

2、影响测厚测量精度的原因：

(1) 基体金属的电导率对测量有影响,它与基体金属材料成分及热处理方法有关。

(2) 任何一种测厚仪都要求基体金属有一个临界厚度,只有大于这个厚度,测量才不会受基体金属厚度的影响。

(3) 试样的曲率对测量有影响,这种影响将随曲率半径的减小明显地增大。

(4) 基体金属和覆盖层的表面粗糙度影响测量的精度,粗糙度增大影响增大。

(5) 覆盖层厚度大于25µm时,其误差与覆盖层厚度近似成正比。

(6) 涡流测厚仪对式样测定存在边缘效应,即对靠近式样边缘或内转角处的测量是不可靠的。

(7) 涡流测厚仪对妨碍测头与覆盖层表面紧密接触的附着物质敏感.因此测量前应清除测头 和覆盖层表面的污物;测量时应使测头与测试表面保持恒压垂直接触。

超声测厚仪按工作原理分：有干涉法、共振法及脉冲反射法等几种，由于脉冲反射法并不涉及共振机理，与被测物表面的光洁度关系不密切，所以超声波脉冲法测厚仪是最受用户欢迎的一种仪表。

1 、工作原理
超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分，由发射电路产生的高压冲击波激励探头，产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，通过单片机计数处理后，经液晶显示器显示厚度数值，它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。

我公司经营的北京时代超声波测量厚仪根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。时代超声波测量厚仪系列是集当代科技电子技术和测量技术于一体的、先进的无损检测仪器，采用微电脑对数据时行分析、处理、显示，采用高度优化的测量电路，具有测量精度高、范围宽、操作简便、工作稳定可靠等特点。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。可以对各种板材和加工零件作精确测量，广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

2、影响测量精度的原因：

• 超声波测厚仪清洁表面
  测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物，铲除油漆等复盖物。
• 提高粗糙度要求
  过份粗糙的表面会引起测量误差，甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑。还可使用高粘度耦合剂。
• 测量材料的温度影响
  材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响，若对测量精度要求较高时，可采用试块对比法，即用相同材料的试块在相同温度条件进行测量，并求得温度补偿系数，用此系数修正被测工件的实测值
• 测厚仪参考试块

对不同材料在不同条件下进行精确测量，校准试块的材料越接近于被测材料，测量就越精确。理想的参考试块将是一组被测材料的不同厚度的试块，试块能提供仪器补偿校正因素（如材料的微观结构、热处理条件、粒子方向、表面粗糙等）。为了满足最大精度测量的要求，一套参考试块将是很重要的。在大部分情况下，只要使用一个参考试块就能得到令人满意的测量精度，这个试块应具有与被测材料相同的材质和相近的厚度。取均匀被测材料用千分尺测量后就能作为一个试块。对于薄材料，在它的厚度接近于探头测量下限时，可用试块来确定准确的低限。不要测量低于下限厚度的材料。如果一个厚度范围是可以估计的，那么试块的厚度应选上限值。当被测材料较厚时，特别是内部结构较为复杂的合金等，应在一组试块中选择一个接近被测材料的，以便于掌握校准。大部分锻件和铸件的内部结构具有方向性，在不同的方向上，声速将会有少量变化，为了解决这个问题，试块应具有与被测材料相同方向的内部结构，声波在试块中的传播方向也要与在被测材料中的方向相同。在一定情况下，查已知材料的声速表，可代替参考试块，但这只是近似地代替一些参考试块，在一些情况下，声速表中的数值与实际测量有别，这是因为材料的物理及化学情况有异。这种方法常被用来测低碳钢，但只能作为粗略测量。

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