涂層測(cè)厚儀發(fā)展概述

涂層測(cè)厚儀的技術(shù)性,涂層測(cè)厚儀的技術(shù)簡(jiǎn)要介紹了涂鍍層測(cè)厚技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及時(shí)代特征，重點(diǎn)介紹了目前國(guó)內(nèi)外磁性涂鍍層測(cè)厚儀典型產(chǎn)品
的功能特點(diǎn)，初步探討了涂鍍層測(cè)厚技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
 

磁性涂鍍層測(cè)厚儀
厚度測(cè)量是涂鍍層物性檢測(cè)的重要項(xiàng)目之一，伴著新型工程材料開(kāi)發(fā)，微電子技術(shù)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)進(jìn)展，涂鍍層測(cè)厚技術(shù)近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展。與此同時(shí)，采取多種原理，應(yīng)用范圍廣泛，有較高科技含量，日趨智能化的各類(lèi)測(cè)厚儀相繼問(wèn)世，有力地推動(dòng)了工程物理檢測(cè)的發(fā)展。與*技術(shù)和同類(lèi)產(chǎn)品相比，目前我國(guó)涂鍍層測(cè)厚技術(shù)在總體上相當(dāng)于先進(jìn)工業(yè)國(guó)家19世紀(jì)90年代初期水平，面對(duì)入世和經(jīng)貿(mào)一體化的挑戰(zhàn)，我們當(dāng)奮起直追，增強(qiáng)參與競(jìng)爭(zhēng)的適應(yīng)力和創(chuàng)新意識(shí)，搶抓機(jī)遇，努力實(shí)現(xiàn)測(cè)厚技術(shù)的跨越式發(fā)展。
涂鍍層測(cè)厚技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
測(cè)量方法原理多樣化
涂鍍層厚度測(cè)量，方法多樣，測(cè)試原理各不相同。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《金屬和其他覆蓋層厚度測(cè)量方法評(píng)述》中，將覆蓋層厚度測(cè)量方法分為無(wú)損法和破壞法兩類(lèi)，見(jiàn)表。就涂鍍層測(cè)厚儀的應(yīng)用而言，目前國(guó)內(nèi)外仍普遍采用磁性法、渦流法、N射表覆蓋層厚度測(cè)量方法一覽表
無(wú)損法破壞法
磁性法稱(chēng)重法
渦流法分析法
N射線(xiàn)光譜法庫(kù)侖法
!射線(xiàn)反向散射法金相顯微鏡法
光切顯微鏡法
輪廓儀法
干涉顯微鏡法
注：某些情況下可能是破壞的；可以是無(wú)損的。
線(xiàn)光譜法和!射線(xiàn)反向散射法等無(wú)損法測(cè)量。本文作者重點(diǎn)探
討應(yīng)用磁性方法原理的涂鍍層測(cè)厚儀開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及功能特點(diǎn)。
 

測(cè)試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系化
在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家，涂層測(cè)厚技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已自成體系，而且有多種規(guī)格的涂鍍層測(cè)厚儀可同時(shí)兼顧雙重原理，滿(mǎn)足多項(xiàng)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)要求，因而大大地拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。也為我國(guó)采用*技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)儀器更新?lián)Q代提供了借鑒與參考。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，迄今我國(guó)已制訂涉及涂鍍層測(cè)厚技術(shù)的方法或儀器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)M"余項(xiàng)，該標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與完善，將嚴(yán)格規(guī)范涂鍍層厚度檢測(cè)及儀器開(kāi)發(fā)的質(zhì)量要求，有效地促進(jìn)測(cè)厚技術(shù)的總體發(fā)展。
測(cè)厚儀開(kāi)發(fā)日趨智能化
回顧涂層測(cè)厚儀技術(shù)發(fā)展的歷史沿革，集中表現(xiàn)為以下技術(shù)特征：
電路設(shè)計(jì)：電子管———晶體管———集成電路———芯片L
模塊化。
整機(jī)功能：?jiǎn)危ㄔ恚┕δ苄?mdash;——具有部分統(tǒng)計(jì)功能型———雙
原理通用型———智能型。
探頭制式：主機(jī)探頭分離式———主機(jī)與探頭一體式（內(nèi)置式
探頭）———主機(jī)配多規(guī)格探頭（可供選擇更換）。
量值顯示：機(jī)械式（千分表）———表頭指針式———液晶數(shù)字
式———數(shù)據(jù)打印式（外接或內(nèi)置）。
磁性涂鍍層測(cè)厚儀開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度
厚度測(cè)量———磁性方法）指出，磁性測(cè)厚方法的原理，或是測(cè)量*磁鐵（探頭）和基體金屬之間由于存在覆蓋層而引起磁引力的變化，或是測(cè)量通過(guò)覆蓋層和基體金屬磁路的磁阻變化。因此，磁
性測(cè)厚儀也包含兩種類(lèi)型：一類(lèi)是測(cè)量某一磁體與基體金屬間的磁引力；另一類(lèi)是測(cè)量通過(guò)覆蓋層和基體金屬磁通路的磁阻。現(xiàn)將國(guó)內(nèi)外具代表性典型儀器的主要功能特點(diǎn)分述如下。
全自動(dòng)型涂鍍層測(cè)厚儀
德國(guó)EPK公司開(kāi)發(fā)的3200（磁吸力法全自動(dòng)型涂鍍層測(cè)厚儀，自20世紀(jì),90年代初進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，已為國(guó)內(nèi)用戶(hù)熟知。它作為系列化產(chǎn)品，有,種規(guī)格?？煞謩e測(cè)量鋼鐵基體上非磁性涂鍍層厚度、非鐵基體或鋼鐵基體上鎳鍍層厚度。其涂鍍層大測(cè)量厚度*+--，測(cè)量精度通常為.!。實(shí)踐證明，該儀器操作簡(jiǎn)
單，調(diào)整方便，測(cè)量直觀，穩(wěn)定準(zhǔn)確，頗受用戶(hù)歡迎，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍擁有一定的銷(xiāo)量。
電腦涂鍍層測(cè)厚儀20世紀(jì),80年代初推出的1型電腦涂鍍層測(cè)厚儀，屬?lài)?guó)產(chǎn)磁性測(cè)厚儀的升級(jí)換代產(chǎn)品。它具有多項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)（平均值、大值、小值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、測(cè)量次數(shù)）統(tǒng)計(jì)功能，并由液晶直接顯示測(cè)量值。該儀器具有操作簡(jiǎn)單，使用方便，穩(wěn)定性好，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，受到用戶(hù)青睞。
數(shù)字式涂層測(cè)厚儀
20世紀(jì),90年代中期，我國(guó)研制出全新制式的FT220型數(shù)字式涂鍍層測(cè)厚儀，其突出的特點(diǎn)是采用內(nèi)置式探頭，在國(guó)產(chǎn)測(cè)厚儀中實(shí)現(xiàn)儀器主機(jī)與測(cè)量探頭一體化，標(biāo)志著我國(guó)測(cè)厚技術(shù)的進(jìn)步。它具有可連續(xù)測(cè)量和單次測(cè)量?jī)煞N測(cè)量方式，設(shè)有.個(gè)統(tǒng)計(jì)值，采用液晶數(shù)字顯示，可存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)計(jì)算3.
個(gè)測(cè)量值，并備有計(jì)算機(jī)接口、數(shù)據(jù)刪除、欠壓提示、錯(cuò)誤提示、自動(dòng)關(guān)機(jī)等多項(xiàng)測(cè)控功能，更適用于現(xiàn)場(chǎng)快速無(wú)損檢測(cè)，成為國(guó)產(chǎn)儀器的品牌。
金屬涂鍍層測(cè)厚儀
德國(guó)尼科斯博士自動(dòng)化儀器有限公司開(kāi)發(fā)的4500.4200型金屬涂鍍層測(cè)厚儀，在19世紀(jì),90年代末打入中國(guó)市場(chǎng)。它采用了先進(jìn)的半導(dǎo)體電子調(diào)諧技術(shù)和內(nèi)置雙探頭的一體化結(jié)構(gòu)，兼顧了磁性法和渦流法兩種測(cè)試原理，通過(guò)主機(jī)正反兩側(cè)獨(dú)立和鑲有紅寶石探針的內(nèi)置式探頭，可分別對(duì)鋼鐵等磁性基體上的非磁性涂鍍層的厚度和鋁銅等非磁性金屬基體上的絕緣層厚度進(jìn)行快速測(cè)量，其測(cè)量范圍為+:.+++!-重復(fù)精度為;*!:;.!，而且其測(cè)量值的單位可用微米或密耳相互轉(zhuǎn)換。該儀器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、操作簡(jiǎn)便。
系列電腦精密涂鍍層測(cè)厚儀
利用同一測(cè)厚儀主機(jī)，通過(guò)配制多規(guī)格可供選擇、更換的測(cè)量探頭，以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展量程和滿(mǎn)足各種環(huán)境條件下不同被測(cè)對(duì)象需要，是近年國(guó)內(nèi)外涂鍍層測(cè)厚儀技術(shù)創(chuàng)新的重大體現(xiàn)。如德國(guó)
EPK公司在19世紀(jì),90年代中期推出的EPS31004100系列電腦精密涂鍍層測(cè)厚儀，不僅適用于鋼鐵基體和非鐵基體上涂鍍層厚度測(cè)量，而且通過(guò)可供選擇的3>種智能探頭，將測(cè)厚范圍從幾!-擴(kuò)展至3++--。其中23++型擁有全數(shù)統(tǒng)計(jì)、打印直方圖和采用微機(jī)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)測(cè)量功能，被譽(yù)為型涂鍍層測(cè)厚儀。繼而我國(guó)時(shí)代集團(tuán)公司研制的tt220型數(shù)字式涂鍍層測(cè)厚儀，也在同一主機(jī)上配有3+種可選探頭，測(cè)量范圍為+:3+--，并實(shí)現(xiàn)了多種測(cè)控功能的智能化，這是國(guó)產(chǎn)儀器開(kāi)發(fā)進(jìn)程中的里程碑。
涂鍍層測(cè)厚技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
一機(jī)兩用，磁（性）渦（流）兼容
如德國(guó)尼科斯博士自動(dòng)化儀器有限公司開(kāi)發(fā)的4500，4200型金屬涂鍍層測(cè)厚儀，采用*的模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)更換>類(lèi)探頭，兼顧了磁性和渦流兩種方法原理，拓展了應(yīng)用范圍。又如德國(guó)EPK公司生產(chǎn)的3100（磁吸力法全自動(dòng)型涂鍍層測(cè)厚儀，分別滿(mǎn)足了對(duì)磁性基體上非磁性涂層，非磁性基體或磁性基體上鎳鍍層>類(lèi)不同對(duì)象的測(cè)厚需要。
一機(jī)多（探）頭英國(guó)易高公司開(kāi)發(fā)的型涂鍍層測(cè)厚儀，在其主機(jī)與探頭分離式機(jī)型中，就備有,種不同規(guī)格探頭，而在另一類(lèi)主機(jī)與探頭一體化機(jī)型中，又有3D種規(guī)格探頭供選。再如德國(guó)EPK司的3100和1100系列和我國(guó)時(shí)代新天研制的NT230型儀器，均備有直角探頭。
直角式等3+余種探頭，不僅擴(kuò)展了測(cè)厚范圍，還滿(mǎn)足了于管內(nèi)壁涂鍍
層測(cè)厚的特殊需要。
一機(jī)多型英國(guó)易高公司推出的3100型涂鍍層測(cè)厚儀，以其主機(jī)與探頭分離式和主機(jī)與探頭一體化兩種制式，又各自派生出基本型、標(biāo)準(zhǔn)型、型>類(lèi)機(jī)型及*,個(gè)規(guī)格探頭，構(gòu)筑了矩陣式、自成體系的測(cè)量平臺(tái)，因而極大地拓寬了應(yīng)用范圍。追求智能化
時(shí)代新天公司研制的220（230型涂鍍層測(cè)厚儀在完善功能、追求智能化進(jìn)程中已贏得國(guó)產(chǎn)儀器中的地位，而推出的數(shù)字式涂鍍層測(cè)厚儀，將在豐富功能和提高智能化程度上又有創(chuàng)新。在這方面，國(guó)外有多種機(jī)型各有千秋、更顯特色。如美國(guó)迪夫斯高公司生產(chǎn)的"FG8HIJHIKC+++系列涂鍍層測(cè)厚儀，擁
有智能化型多項(xiàng)測(cè)控功能，而且測(cè)量值可由液晶顯示2種語(yǔ)言。便攜適用縮小體積，減輕重量，儀器便攜和適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，是新型儀器的時(shí)代特征和國(guó)內(nèi)外廠家競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)之一。如德國(guó)派尼克斯公司生產(chǎn)的"F5100系列涂鍍層測(cè)厚儀，其統(tǒng)計(jì)型的整機(jī)體積為2KG，含探頭重量為2。1KG；而英國(guó)易高公司開(kāi)
發(fā)的1200型中，其主機(jī)與探頭一體化機(jī)型的外形尺寸為32*25*65--，含電池重量?jī)H2。1，成為名符其實(shí)的掌上機(jī)。

FT200涂層測(cè)厚儀技術(shù)

主要技術(shù)指標(biāo)無(wú)需零點(diǎn)校準(zhǔn)
帶背光顯示
FT220涂層測(cè)厚儀測(cè)量原理：磁性法
FT220涂層測(cè)厚儀測(cè)量范圍:1～1250μm
FT220涂層測(cè)厚儀測(cè)量精度：±（3%H+1）μm（零點(diǎn)校準(zhǔn)）
　　　　　±[1～3%H+1] μm（二點(diǎn)校準(zhǔn)）
零位穩(wěn)定：
所有涂層測(cè)厚儀測(cè)量前都要求校準(zhǔn)零位，可以在隨儀器的校零板或未涂覆的工件上校零。儀器零位的穩(wěn)定是保證測(cè)量準(zhǔn)確的前提。一臺(tái)好的測(cè)厚儀校零后，可以長(zhǎng)時(shí)間保持零位不漂移，確保準(zhǔn)確測(cè)量。無(wú)需校準(zhǔn)：
多數(shù)測(cè)厚儀除了校零外，還需要用標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行調(diào)校。測(cè)量某一范圍厚度，要用某一范圍的標(biāo)準(zhǔn)片調(diào)校。主要是不能滿(mǎn)足全范圍內(nèi)的線(xiàn)性精度。不僅操作煩瑣，而且也會(huì)因標(biāo)準(zhǔn)片表面粗糙失效，增大系統(tǒng)誤差。
溫度補(bǔ)償：
涂覆層厚度的測(cè)量受溫度影響非常大。同一工件在不同溫度下測(cè)量會(huì)得出很大的誤差。所以好的測(cè)厚儀應(yīng)該具備理想的溫度補(bǔ)償技術(shù)，以保證不同溫度下的測(cè)量精度。紅寶石探頭：
探頭接觸點(diǎn)的耐磨性直接影響測(cè)量的精度。普通金屬接觸探頭，其表面磨損后會(huì)帶來(lái)很大的誤差。*的直流采樣技術(shù)：使得測(cè)量重復(fù)性較傳統(tǒng)交流技術(shù)有*的*和提高。
 FT220涂層測(cè)厚儀F型探頭可直接測(cè)量導(dǎo)磁材料（如鋼鐵、鎳）表面上的非導(dǎo)磁覆蓋層厚度（如：油漆、塑料、搪瓷、銅、鋁、鋅、鉻、等）?？蓱?yīng)用于電鍍層、油漆層、搪瓷層、鋁瓦、銅瓦、巴氏合金瓦、磷化層、紙張的厚度測(cè)量，也可用于船體油漆及水下結(jié)構(gòu)件的附著物的厚度測(cè)量。
FT220涂層測(cè)厚儀具有耐磨硬質(zhì)金屬探針的彈簧導(dǎo)套式探頭，不但能在堅(jiān)硬或粗糙表面上進(jìn)行測(cè)量，而且能保證測(cè)頭具有不變的壓緊力和穩(wěn)定的取樣值。
數(shù)字顯示，測(cè)量范圍寬，分辨率高。
自動(dòng)記憶校準(zhǔn)值，方便使用。
結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、精致，攜帶方便。
 一體化結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕。
 利用可選附件RS232C軟件和電纜，可與PC計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，處理，分析和打印等功能。
 FT220涂層測(cè)厚儀本儀器設(shè)有自動(dòng)關(guān)機(jī)，實(shí)現(xiàn)省電功能。
FT220涂層測(cè)厚儀規(guī)格
顯示器：4位10㎜液晶
測(cè)試范圍：0-1250um基它測(cè)量范圍需要另外訂購(gòu)
分辨率：0．1um/1um
測(cè)量精度：±1-3％或±2．5um
測(cè)量模式：?jiǎn)未螠y(cè)量和連續(xù)測(cè)量。
具有公英制單位轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)um/㏕轉(zhuǎn)換。
帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS232C窗口。
電源：2節(jié)5號(hào)電池。
操作條件：溫度0-40℃，濕度﹤80%。
尺寸：126×65×27㎜
重量：81g（不包括電池）
（膜片的實(shí)際厚度已標(biāo)在了膜片上）可選附件：RS232C通訊電纜和軟件