便携式涂镀层(覆层)测厚仪方法及原理
时间:2019-10-23 阅读:2364
便携式涂镀层(覆层)测厚无损检测方法有:磁性法,涡流法,β射线背散射,微电阻法,XRF-x射线法,重量法,机械量具法。等
便携式涂镀层(覆层)测厚破坏式检测方法包括:库伦法,金相显微镜法,溶解法,点滴法,液流法,和轮廓仪法,干涉显微镜法等
下面就几种常用的方法进行简单的介绍:
磁感应法原理:
※低频交流励磁电流产生低频磁场,磁通量密度由测量探头和铁磁性基材之间的距离决定。
※通过采集线圈产生探头输出信号,经仪器根据探头特征以及匹配的数学变换模型转化为涂镀层厚度。当测头与覆层接触时,测头和磁性金属基体构成一闭合磁路,由于非磁性覆盖层的存在,使磁路磁阻变化,通过测量其变化可计算覆盖层的厚度。
用于测量:
�铁磁性基材上的非磁性涂镀层厚度,如钢上锌、铬、铜、锡、或涂层、塑料、瓷釉
�奥氏体焊接金属或双联不锈钢中的δ铁素体含量
型号举例:
德国菲希尔DeltaScope FMP10/30,QNix4200 (含QNix4200、QNix4200/5、QNix4200P、 QNix4200P5 )等
无损-磁性法-霍尔效应法
霍尔效应法原理:
※永磁体产生恒定的磁场。场强由待测的镍层厚度决定。当测量钢上的非铁涂镀层时,场强将正比于探头末端与钢基材的距离。
※通过霍尔效应传感器测量磁场强度,进而运算出该涂镀层的厚度。
用于测量:
�堆积于非导电性或非铁基材上的镀镍层厚度
�钢上的非铁金属镀层,如铜、铝、或铅皮(优势:当测量厚的非铁镀层时,无涡流误差。)
型号举例:德国epk MiniTest FH7200/FH7400,香港嘉仪CanNeed-MBT-300,Hallmag-220,日本奥林巴斯Magna-Mike 8600等
无损-振幅敏感涡流法
振幅敏感涡流法原理:
※高频磁场在导电性基材中感生涡流。该涡流的振幅大小由探头线圈与基材的距离决定。
※基材中产生的涡流会引起探头线圈中的反射阻抗变化,由此而得测量信号。
用于测量:
�有色金属上的电绝缘性覆层,如铝、黄铜、或锌上的油漆、粉末覆层,塑料。以及铝的阳极氧化层厚度。
良好导电性有色金属(如铬)上的导电性较低的有色金属镀层,或铜、铝、黄铜中非电解镍镀层(化学镀镍层)
型号举例:IsoScope FMP10,IsoScope FMP30等
改进的涡流法-涡流相位法
涡流相位法原理:
※励磁电流产生高频磁场,该磁场在材料(镀层或基材)中感生涡流。
※应用镀层材料和底层材料中涡流的形态不同进行镀层厚度测量。
※利用对材料电导率的函数关系,可以测量导电性。
※励磁电流与测量信号之间的相位改变量 φ 转变成镀层厚度值,或各自的电导率值。
※在由探头决定的一定范围内,读数与探头和镀层表面的距离无关-非接触测量。
型号举例:菲希尔RPHASCOPE PMP10 和PHASCOPE PMP10 DUPLEX
微电阻法原理:
※探头用4个电极接触试样表面。
※外侧两个电极给镀层一个电流,把两个内侧电极之间的铜镀层当作一个电阻,并且可以测得该电阻引起的电势降低。
※电势降低与铜镀层厚度间接成比例。
※应用探头的特别输出信号,如测量信号和镀层厚度的机能相关性。
※铜镀层的电导率受温度影响,因此需要温度补偿。
用于测量:
�PCB上面的铜覆层的厚度测量,且不受下面的铜层影响。
温度补偿:表面温度可手动输入,或通过连接到温度模块上的温度传感器测得
型号举例:菲希尔SR-SCOPE RMP30-S,牛津测厚仪等
无损-X射线荧光测量
XRF原理:
※X射线管产生初级射线照射在受检物质时,会激发物质放射X射线荧光辐射,特定的元素有特定的辐射;接收器便会记录这些能量光谱。
※在受检物质内的元素,通过光谱的能量峰值特性便能辨别出来;通过辐射强度的分析,便可鉴定元素的含量。
用于测量:
�由于可测量的元素范围拓展至从铝到铀,X射线可应用于冶金学、地质学、鉴证学或自然科学等。
型号举例:德国菲希尔FISCHERSCOPE XAN 220,FISCHERSCOPE X-RAY XAN 500等
破坏-库伦法
库伦法原理:
※通过受控条件下的电流通路,把金属镀层从其金属或非金属底材上移除——实际上可称为电镀的逆过程。
※应用的电流与逆电镀的金属质量直接成比例。
※假设逆电镀电流和逆电镀面积保持不变,逆电镀时间和镀层厚度呈确定的相关性。
应用:
�除了XRF之外,唯有库伦法能够快速测量多镀层系统,如钢或塑料(ABS)底材上Cr/Ni/Cu镀层厚度。
�同时,单和双镀层,如钢上锌层、银上镀镍再镀锡,用库伦法也可毫无问题地测量。
型号举例:couloscope cms2库仑电解测厚仪,COULOSCOPE CMS2 STEP,GALVANOTEST2000/3000的等