涂層測厚有幾種測量方式你知道嗎？

　　涂層厚度是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量、過程控制和成本控制中都發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)在，技術(shù)人員可以利用許多不同種類的儀器和方法來測量涂層或薄膜的厚度。而在選取最合適的測量方法時(shí)需要考慮到許多因素，包括涂層的類型、基體材料、涂層厚度范圍、被測件的形狀和尺寸以及測量成本等。

　　涂層厚度測量技術(shù)一般有無損測量法，例如磁性測量、渦流測量、超聲波測量以及千分尺測量等；此外還有破壞性的測量法，例如橫斷面測量法和重量分析法等。對于粉末和液體狀涂料，在其干燥固化前同樣可以采取一些有效方法對其薄膜厚度進(jìn)行測量。下面我們就來盤點(diǎn)一下那些常用的無損測量儀器與方法。

　　一、 磁性測厚計(jì)

　　1、適用范圍

　　磁性測厚計(jì)是一種無損測量法，通常用于測量鐵基底板上非磁性涂層的厚度。鋼和鐵上大多數(shù)涂層都是以這種方式測量的。

　　2、操作原理

　　磁性測厚儀大多使用的都是兩種操作原理中的一種：磁性拉伸或磁/電磁感應(yīng)原理。

　　(1) 磁性拉伸式測厚儀

　　磁性拉伸式測厚儀用到的主要是一個(gè)磁鐵、校準(zhǔn)彈簧以及一把刻度尺。磁鐵與磁性鋼基體之間的吸引力會把這兩者拉在一起，隨著分離兩者的涂層厚度增加，磁鐵變得更加容易拉出。

　　因此，涂層厚度主要就是根據(jù)這種拉拔力來測量確定。較薄的涂層一般具有更大的磁引力，而較厚的薄膜涂層則具有相對較小的磁引力。磁性拉伸式測厚儀對于測量樣品的表面粗糙度、曲率、基底厚度以及金屬合金的組成成分非常敏感。

　　磁性拉伸式測厚儀堅(jiān)固耐用、簡單、便宜并且便于攜帶，通常不需要校正調(diào)整。在生產(chǎn)過程中如果只需要少量讀數(shù)，它們將是一種很好的低成本測量解決方案。

　　拉伸式測厚儀通常呈鉛筆型或回滾式表盤型。鉛筆式機(jī)型使用的是一個(gè)安裝在螺旋彈簧（垂直于涂層表面）上的磁鐵。

　　大多數(shù)鉛筆式拉伸式測厚儀都使用較大的磁鐵，并且專門設(shè)計(jì)僅在一兩個(gè)能夠補(bǔ)充部分重力影響的位置工作。通過使用更加微小的，的磁鐵可以將其制成更的版本，用于測量面積較小或難以達(dá)到的表面。當(dāng)該測厚儀指向下、向上或水平公差在±10％時(shí)，三重指示器可確保測量的性。

　　回滾式表盤型是磁性拉伸式測厚儀常見的形式。磁鐵連接到旋轉(zhuǎn)平衡臂的一端并連接到校準(zhǔn)的游絲上。通過用手指旋轉(zhuǎn)表盤，彈簧增加磁體上的力并將其從表面拉出。

　　這些測量儀易于使用，并具有平衡臂，使其能夠在任何位置上工作，與重力無關(guān)。此外，它們在爆炸性環(huán)境中使用同樣是安全的，涂料承包商在粉末涂敷操作時(shí)使用較多，測量偏差在±5%左右。

　　(2) 磁/電磁感應(yīng)測厚儀

　　磁感應(yīng)測厚儀（如圖3所示），其使用永磁體作為磁場源，利用霍爾效應(yīng)發(fā)生器或磁動電阻器來感測磁體磁極處的磁通密度。

　　電磁感應(yīng)測厚儀使用交變磁場，采用纏繞有細(xì)線圈的柔軟鐵磁棒來產(chǎn)生磁場。另一根線圈則用于檢測磁通量的變化。

　　這些電子儀器可以有效測量磁探針表面附近的鋼表面上的磁通量密度變化。探頭表面的磁通密度的大小與鋼基板的距離直接相關(guān)。因此，通過測量磁通密度，就可以確定涂層厚度。

　　這類電子式電磁計(jì)具有許多的形狀和尺寸，它們通常使用恒壓探頭來提供不受操作者主觀影響的數(shù)據(jù)，測量讀數(shù)會清晰的顯示在液晶顯示器（LCD）上。它們可以選擇存儲測量結(jié)果或者對讀數(shù)進(jìn)行即時(shí)分析，并將結(jié)果輸出到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)上進(jìn)行下一步檢查。該類儀器的測量偏差一般為±1％左右。

　　為了獲得更加準(zhǔn)確的測量結(jié)果，操作人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)遵循制造商的使用說明。測試方法可參考D7091，ISO 2178以及ISO 2808等國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、渦流測厚儀

　　渦流測厚儀一般用于測量位于非鐵金屬基板上的絕緣涂層的厚度，該方法同樣屬于一種無損測量法。

　　該儀器使用能夠傳導(dǎo)高頻交流（1MHz以上）的細(xì)線線圈在儀器探針的表面產(chǎn)生交變磁場。當(dāng)探針靠近導(dǎo)電表面時(shí)，交變磁場將在該表面上形成渦流?；w材料的特性以及探頭和基體的距離（也即是涂層厚度）會影響渦流的大小。

　　該渦流又會產(chǎn)生一種相對電磁場，該電磁場可由勵(lì)磁線圈或另一個(gè)相鄰的線圈感測出來。

　　渦流測厚儀外觀以及操作均類似于電磁感應(yīng)測厚儀。這類儀器幾乎能夠測量所有非鐵金屬上的涂層厚度。

　　與電磁感應(yīng)測厚儀一樣，其通常使用恒壓探頭并在LCD屏幕上顯示測量結(jié)果。此外，它們還可以選擇存儲測量結(jié)果或者對讀數(shù)進(jìn)行即時(shí)分析并輸出到打印機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行下一步檢查。

　　測量偏差一般為±1％左右。測試對表面粗糙度、曲率、基底厚度，金屬基底材料的類型以及其與邊緣的距離較為敏感。測試方法可以參考ASTM B 244，ASTM D 7091以及ISO2360等國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　現(xiàn)在，許多測厚儀都將電磁感應(yīng)原理和渦流原理結(jié)合到一個(gè)體系中。一些簡單的測量任務(wù)可以根據(jù)需求自動從一種操作原理切換到另一種原理以測量大多數(shù)金屬上的涂層厚度。這些整合體系已經(jīng)受到了油漆業(yè)和粉末涂布業(yè)的廣泛認(rèn)可與歡迎。

　　三、超聲波測厚儀

　　超聲波測厚儀中所使用的超聲回波脈沖技術(shù)一般用于測量非金屬基體材料（例如塑料、木材等）表面上的涂層厚度，而且，該方法屬于一種無損測量方法，不會對測量樣品造成損壞。

　　該儀器的探頭包含一個(gè)超聲波換能器，能夠發(fā)出脈沖并通過涂層。脈沖然后從基體材料反射回?fù)Q能器并轉(zhuǎn)換為高頻電信號。通過對回波波形進(jìn)行數(shù)字化分析，人們可以有效確定涂層的厚度。在某些情況下，利用該儀器還可以測量多層系統(tǒng)中的某一單層厚度。

　　該方法的測量標(biāo)準(zhǔn)偏差一般在±3%左右，測量方法可以參考ASTM D6132國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　四、千分尺測厚計(jì)

　　人們有時(shí)還會用千分尺來測量涂層的厚度。它們具有測量任何涂層/基體組合的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是需要接觸到裸露的基底面。

　　接觸涂層的上表面和基底的下表面有時(shí)是非常困難的，并且它們通常不足以非常準(zhǔn)確、靈敏的測量出某些薄涂層的厚度。因此，利用該方法必須進(jìn)行兩次測量，一次是在含有涂層的表面上進(jìn)行測量，另一次則是在沒有涂層的表面上進(jìn)行測量。這兩個(gè)度數(shù)的差值，也即是測量的高度差，就是該涂層的厚度大小。在一些粗糙表面上，該方法一般在最高處測量涂層的厚度。