1 概述
本儀器是磁性、渦流一體的便攜式涂層測厚儀,它能快速、無損傷、精密地進(jìn)行涂、鍍層厚度的測量。既可用于實(shí)驗(yàn)室,也可用于工程現(xiàn)場。本儀器能廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)、商檢等檢測領(lǐng)域,是材料保護(hù)專業(yè)的儀器。
本儀器符合以下標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 4956─1985 磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量 磁性方法
GB/T 4957─1985 非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量 渦流方法
JB/T 8393─1996 磁性和渦流式覆層厚度測量儀
JJG 889─95 《磁阻法測厚儀》
JJG 818─93 《電渦流式測厚儀》
儀器特點(diǎn):
? 采用了磁性和渦流兩種測厚方法,即可測量磁性金屬基體上非磁性覆蓋層的厚度又可測量非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層的厚度。
? 具有兩種工作方式:存儲模式和正常模式。
? 具有兩種種測量模式:高精度測量模式可對多次測量取平均,并對可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行自動過濾,可確保測量值更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定;快速測量模式可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)掃描功能。
? 具有溫度補(bǔ)償功能:的實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償技術(shù)可自動對環(huán)境溫度及測頭溫度改變引起的測量誤差進(jìn)行補(bǔ)償,使測量更準(zhǔn)確。
? 設(shè)有五個(gè)統(tǒng)計(jì)量:平均值(MEAN)、值(MAX)、最小值(MIN)測試次數(shù)(NO.)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(S.DEV)。
? 可采用零點(diǎn)校準(zhǔn)、單點(diǎn)校準(zhǔn)或兩點(diǎn)校準(zhǔn)法對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),并可用基本校準(zhǔn)和溫度系數(shù)校準(zhǔn)法對測頭的系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正。
? 具有存儲功能:最多可存儲500個(gè)測量值。
? 具有刪除功能:對測量中出現(xiàn)的單個(gè)可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除,也可刪除存儲區(qū)內(nèi)的所有數(shù)據(jù),以便進(jìn)行新的測量。
? 可設(shè)置限界:對限界外的測量值自動報(bào)警。
? 具有電源電量指示功能。
? 設(shè)有三種關(guān)機(jī)方式:手動關(guān)機(jī)方式、超時(shí)自動關(guān)機(jī)方式以及低電量自動關(guān)機(jī)方式,并可設(shè)置超時(shí)自動關(guān)機(jī)等待時(shí)間,自動關(guān)機(jī)時(shí)伴有背光閃爍及蜂鳴提示。
1.1 測量原理
本儀器采用了磁性和渦流兩種測厚方法,可無損地測量磁性金屬基體(如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等)上非磁性覆蓋層的厚度(如鋅、鋁、鉻、銅、橡膠、油漆等)及非磁性金屬基體(如銅、鋁、鋅、錫等)上非導(dǎo)電覆蓋層的厚度(如:橡膠、油漆、塑料、陽極氧化膜等)。
a) 磁性法(F型測頭)
當(dāng)測頭與覆蓋層接觸時(shí),測頭和磁性金屬基體構(gòu)成一閉合磁路,由于非磁性覆蓋層的存在,使磁路磁阻變化,通過測量其變化可導(dǎo)出覆蓋層的厚度。
b) 渦流法(N型測頭)
利用高頻交變電流在線圈中產(chǎn)生一個(gè)電磁場,當(dāng)測頭與覆蓋層接觸時(shí),金屬基體上產(chǎn)生電渦流,并對測頭中的線圈產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?,通過測量反饋?zhàn)饔玫拇笮】蓪?dǎo)出覆蓋層的厚度。
1.2 儀器簡介
開關(guān)/背光 | |
| 文件/統(tǒng)計(jì) |
| 刪除鍵 |
菜單鍵 | |
校準(zhǔn)鍵 | |
確認(rèn)鍵 | |
向上移動鍵 | |
向下移動鍵 | |
測頭切換鍵 |
圖 4 液晶顯示示意圖
1.3 技術(shù)參數(shù)
1.3.1 測量范圍及測量誤差(見附表2)
1.3.2 使用環(huán)境
? 溫度:0℃~40℃
? 濕度:20%RH~90%RH
? 無強(qiáng)磁場環(huán)境
1.3.3 電源
? 三節(jié)7號堿性電池(1.5V)
1.3.4 外型尺寸和重量
? 外形尺寸:155mm×68mm×27mm
? 重量:約230g
2 儀器的使用
使用本儀器前,請務(wù)必仔細(xì)閱讀第3章(儀器的校準(zhǔn))和第4章(影響測量精度的因素)。
2.1 測頭的安裝與拆卸
2.1.1 測頭的安裝
儀器使用前,應(yīng)將測頭正確插入儀器上方的測頭插槽內(nèi)。
本款儀器采用音頻插頭對外部干擾信號的屏蔽效果更好插拔更加方便。
2.1.2 測頭的拆卸
儀器使用完畢后,應(yīng)將測頭拆下妥善保存。
2.2 基本測量步驟
a) 準(zhǔn)備好待測試件(參見第4章)。
b) 將測頭置于開放空間,按下鍵,開機(jī)。
c) 檢查電池電量指示,若電池電量過低,應(yīng)立即更換電池。
d) 檢查測頭類型,若屏幕下方的測頭類型指示標(biāo)志與實(shí)際測頭類型不符。
e) 是否需要校準(zhǔn)儀器,如果需要,選擇適當(dāng)?shù)男?zhǔn)方法進(jìn)行(參見第3章)。
f) 關(guān)機(jī):長按下鍵,立即關(guān)機(jī);在無任何操作的情況下,大約2~3分鐘后儀器自動關(guān)機(jī),自動關(guān)機(jī)等待時(shí)間可進(jìn)行設(shè)置,詳見2.4.2功能設(shè)置步驟。
說明:
1) 應(yīng)盡量使用與待測試件相同材料的基體進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。
2) 在高精度測量模式關(guān)閉時(shí),如果測頭沒有快速垂直地接觸被測物體,則可能得到一個(gè)不可靠的測量結(jié)果,因此在這種情況下建議使用連續(xù)測量方式,待測頭固定牢靠后再讀數(shù)。
3) 如果在測量過程中測頭放置不穩(wěn),則可能得到一個(gè)不可靠的測量結(jié)果。
4) 保存多個(gè)測量值后,在測試界面下實(shí)時(shí)顯示五個(gè)統(tǒng)計(jì)量,即:平均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)偏差()、測量次數(shù)(N.)、測量值(↑)、最小測量值(↓)。
2.3 各項(xiàng)功能及操作方法
本小節(jié)詳細(xì)地介紹了本機(jī)的各種功能及其操作方法。
2.3.1 測頭選擇(自動?F?N)
可通過以下步驟進(jìn)行測頭選擇:
a) 在主界面儀器會自動識別探頭類型出現(xiàn)“F”、或“N”標(biāo)簽。
測頭類型將在屏幕上方的測頭類型指示區(qū)顯示,“F”對應(yīng)F型測頭,“N”對應(yīng)N型測頭,自動識別模式下如果沒有插入測頭,該顯示區(qū)不顯示任何標(biāo)志。
在某些測量環(huán)境下外界磁場干擾較大,儀器自動識別功能可能無法正確識別測頭類型,可直接按鍵選擇“F”或“N”模式測頭類型。
2.3.2 測量模式設(shè)置
為了提高測量精度、和穩(wěn)定性,該儀器提供了高精度測量模式、快速測量模式兩種工作模式。
在主界面中下按鍵可進(jìn)行高精度測量模式與快速測量模式的切換,當(dāng)屏幕右下方顯示高精度測量指示標(biāo)志“P”時(shí)表示已進(jìn)入高精度測量模式,當(dāng)該標(biāo)志消失后或出現(xiàn)“Q”表示已退出高精度測量模式?!盤”表示Precise Mode即高精度,Q表示Quick Mode即快速模式。
快速測量模式下,可配合“連續(xù)測量”實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)掃描測量結(jié)果進(jìn)行記錄,并在查看統(tǒng)計(jì)界面中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
高精度測量模式下,儀器內(nèi)部將對多次測量的結(jié)果進(jìn)行篩選、平均,對偏差較大的可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行自動過濾,確保測量結(jié)果更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。該模式下讀數(shù)時(shí)間變長約2~3秒。
可通過以下參數(shù)對高精度測量模式進(jìn)行設(shè)置:
? 設(shè)置測量精度:設(shè)置高精度模式下的精度標(biāo)準(zhǔn)分為高中低三檔,精度越高,測量速度越慢。
2.3.3 測量方式(單次測量?連續(xù)測量)
可使用下列兩種測量方式之一進(jìn)行測量:
? 單次測量:測頭每接觸被測件1次,隨著一聲鳴響,顯示一個(gè)測量結(jié)果。
? 連續(xù)測量:不提起測頭連續(xù)測量,在高精度模式開啟時(shí)每次鳴響后重新顯示一個(gè)測量結(jié)果,在高精度模式關(guān)閉時(shí)實(shí)時(shí)顯示測量結(jié)果且只有個(gè)測量結(jié)果伴隨鳴響。
兩種方式的轉(zhuǎn)換方法詳見2.4.1系統(tǒng)設(shè)置步驟。
2.3.4 存儲方式
可使用下列兩種工作方式之一進(jìn)行測量:
? 存儲方式:用于存儲用戶的測量數(shù)據(jù),當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)的存儲模式為打開狀態(tài)時(shí)測量界面出現(xiàn)存儲標(biāo)志,每次測量數(shù)據(jù)會被記錄并被統(tǒng)計(jì)。
? 存儲方式:此方式便于用戶分批記錄所測試的數(shù)據(jù),測量結(jié)果將被自動保存并參與統(tǒng)計(jì)計(jì)算,每組最多存100個(gè)數(shù)值,總共五組,可存500個(gè)數(shù)值。每組當(dāng)存滿100個(gè)數(shù)值時(shí),屏幕將顯示“存儲器滿”,此時(shí)仍可進(jìn)行測量,但是測量值會只保存最后100個(gè)數(shù)據(jù)會更新單的數(shù)據(jù)會丟失。
兩種方式的轉(zhuǎn)換方法:
a) 在主界面下按鍵進(jìn)入主菜單。
b) 按鍵切換至系統(tǒng)設(shè)置中的存儲模式,按鍵選擇打開主界面會出現(xiàn)存儲標(biāo)志。
2.3.5 設(shè)置當(dāng)前文件
可通過如下方法設(shè)置當(dāng)前存儲數(shù)據(jù)的文件:
a) 在主界面下按鍵循環(huán)選擇文件Batch1~Batch5直至選中“對應(yīng)文件夾。
說明:按鍵為切換文件夾,長按則進(jìn)入數(shù)據(jù)的查看統(tǒng)計(jì)頁面。
2.3.6 查看/刪除測量數(shù)據(jù)
2.3.6.1 查看測量數(shù)據(jù)
可通過如下步驟查看或刪除已保存的測試數(shù)據(jù):
a) 在主界面長按按鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)查看界面。
b) 按或鍵翻看每個(gè)測量數(shù)據(jù),并可通過鍵刪除某個(gè)測量數(shù)據(jù)。
c) 按鍵返回。
2.3.6.2 刪除測量數(shù)據(jù)
如2.42步驟a~b所述進(jìn)入功能設(shè)置界面,按或鍵選擇“刪除文件”或“刪除所有數(shù)據(jù)”,再按鍵進(jìn)入刪除確認(rèn)界面,確定刪除按鍵,取消刪除按鍵。“刪除文件”只是把當(dāng)前文件里的數(shù)據(jù)刪除,而“刪除所有數(shù)據(jù)”是把五組數(shù)據(jù)全部刪除。
在查看統(tǒng)計(jì)界面下按鍵會刪除選中數(shù)據(jù),在主界面和統(tǒng)計(jì)界面長按
鍵會刪除整個(gè)文件,在主界面下按刪除鍵會依次刪除測量最近的數(shù)據(jù)。
2.3.7 系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置
設(shè)置了系統(tǒng)時(shí)間可以對儀器自身時(shí)間進(jìn)行修正。
a) 參數(shù)設(shè)置方法詳見2.4.2功能設(shè)置步驟進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置。按鍵選擇時(shí)間選項(xiàng)日期時(shí)間,然后按或鍵更改該項(xiàng)設(shè)置。
2.3.8 待機(jī)時(shí)間設(shè)置
設(shè)置了待機(jī)時(shí)間后,當(dāng)儀器閑置時(shí)間達(dá)到待機(jī)時(shí)間后將會出現(xiàn)屏幕背光閃爍并伴隨蜂鳴提示,屏幕背光閃爍6次后儀器自動關(guān)機(jī)。屏幕背光閃爍過程中,按任意按鍵或進(jìn)行測量,儀器將退出自動關(guān)機(jī)狀態(tài)。
2.3.9 關(guān)于測量和誤差的說明
? 如果已經(jīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男?zhǔn),所有的測量值將保持在一定的誤差范圍內(nèi)(見表2)。
? 根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn),一次讀數(shù)是不可靠的。因此任何顯示的測量值都是多次“看不見”的測量的平均值。這些測量是在幾分之一秒的時(shí)間內(nèi)由測頭和儀器完成的。
? 為使測量更加精確,可利用統(tǒng)計(jì)程序在一個(gè)點(diǎn)多次測量,對誤差較大的測量值可在測量后立即刪除。
? 使用高精度測量模式時(shí),儀器內(nèi)部將對多次測量的結(jié)果進(jìn)行篩選、平均,對偏差較大的可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行自動過濾,確保測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。
最后覆層的厚度為: CH = M+S+δ
其中:
CH 覆層厚度 M 多次測量的平均值
S 標(biāo)準(zhǔn)偏差 δ 儀器允許誤差
2.4 系統(tǒng)設(shè)置與功能設(shè)置
儀器的其它參數(shù)可以通過系統(tǒng)設(shè)置或功能設(shè)置修改。通過系統(tǒng)設(shè)置可以設(shè)置語言、單位、精度、測量模式、報(bào)警模式、蜂鳴器和存儲模式。通過功能設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置、刪除所有數(shù)據(jù)、設(shè)置對比度、設(shè)置待機(jī)時(shí)間、設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間 以及版本信息等。
2.4.1 系統(tǒng)設(shè)置步驟
b) 在主界面中按鍵進(jìn)入主菜單界面。
c) 按或鍵選中“系統(tǒng)設(shè)置”菜單項(xiàng),然后按鍵進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置界面。
d) 按或鍵選擇項(xiàng)目,然后按鍵更改該項(xiàng)設(shè)置。
e) 設(shè)置完成,按鍵返回。
2.4.2 功能設(shè)置步驟
a) 在主界面中按鍵進(jìn)入主菜單界面。
b) 按或鍵選中“功能設(shè)置”菜單項(xiàng),然后按鍵進(jìn)入功能設(shè)置界面。
c) 按或鍵選擇項(xiàng)目,然后按鍵進(jìn)入該項(xiàng)設(shè)置。
d) 按或鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,然后按鍵進(jìn)行確認(rèn),并按鍵退出。
2.5 在噴砂表面上測量
噴砂表面的特性導(dǎo)致了測量值大大失真,其覆層厚度大致可用以面方法確定:
a) 使用3.3.2中的兩點(diǎn)校準(zhǔn)或使用3.3.1的零點(diǎn)校準(zhǔn)方法在曲率半徑和基材相同的平滑表面上進(jìn)行校準(zhǔn)。
b) 在未涂覆的經(jīng)過同樣噴砂處理的表面進(jìn)行多次測量,得到平均值Mo。
c) 在已涂覆的表面上進(jìn)行多次測量,得到平均值Mm。
d) (Mm—Mo)±S 即是覆蓋層厚度。
其中S(標(biāo)準(zhǔn)偏差)是SMm和SMo中較大的一個(gè)。
為使測量準(zhǔn)確,應(yīng)在測量場所對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
3.1 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片(包括箔和基體)
已知厚度的箔或已知覆蓋層厚度的試樣均可作為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片,簡稱標(biāo)準(zhǔn)片。
a) 校準(zhǔn)箔
對于磁性方法,“箔”是指非磁性金屬或非金屬的箔或墊片。對于渦流方法,通常采用塑料箔。“箔”有利于曲面上的校準(zhǔn),而且比用有覆蓋層的標(biāo)準(zhǔn)片更合適。
b) 有覆蓋層的標(biāo)準(zhǔn)片
采用已知厚度的、均勻的、并與基體牢固結(jié)合的覆蓋層作為標(biāo)準(zhǔn)片。對于磁性方法,覆蓋層是非磁性的。對于渦流方法,覆蓋層是非導(dǎo)電的。
3.2 基體
a) 對于磁性方法,標(biāo)準(zhǔn)片基體金屬的磁性和表面粗糙度,應(yīng)當(dāng)與待測試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。對于渦流方法,標(biāo)準(zhǔn)片基體金屬的電性質(zhì),應(yīng)當(dāng)與待測試件基體金屬的電性質(zhì)相似。
為了證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)片的適用性,可用標(biāo)準(zhǔn)片的基體金屬與待測試件基體金屬上所測得的讀數(shù)進(jìn)行比較。
b) 如果待測試件的金屬基體厚度沒有超過表2中所規(guī)定的臨界厚度,可采用下面兩種方法進(jìn)行校準(zhǔn):
i. 在與待測試件的金屬基體厚度相同的金屬標(biāo)準(zhǔn)片上校準(zhǔn)。
ii. 用一足夠厚度的,電學(xué)性質(zhì)相似的金屬襯墊金屬標(biāo)準(zhǔn)片或試件,但必須使基體金屬與襯墊金屬之間無間隙。對兩面有覆蓋層的試件,不能采用襯墊法。
c) 如果待測覆蓋層的曲率已達(dá)到不能在平面上校準(zhǔn),則有覆蓋層的標(biāo)準(zhǔn)片的曲率或置于校準(zhǔn)箔下的基體金屬的曲率,應(yīng)與試樣的曲率相同。
3.3 校準(zhǔn)方法
本儀器提供兩種測量中使用的校準(zhǔn)方法:零點(diǎn)校準(zhǔn)和兩點(diǎn)校準(zhǔn);以及兩種針對測頭的校準(zhǔn)方法:基本校準(zhǔn)和溫度系數(shù)校準(zhǔn)。
3.3.1 零點(diǎn)校準(zhǔn)
在不同基體上進(jìn)行測量時(shí)必須重新進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn),當(dāng)校準(zhǔn)使用的基體與待測試件基體性質(zhì)偏差較大時(shí),測量值將會產(chǎn)生偏差??墒褂靡韵聝煞N方法之一進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn):
1 在基體上校準(zhǔn)
a) 在基體上進(jìn)行一次測量,屏幕顯示<××μm>。
b) 在提起測頭之前按鍵,屏顯,校準(zhǔn)完成。
重復(fù)上述a、b 步驟可獲得更為精確的校準(zhǔn)結(jié)果,提高測量精度。
2 在標(biāo)準(zhǔn)片上校準(zhǔn)(單點(diǎn)校準(zhǔn))
a) 未用探頭測量之前在主界面中按鍵進(jìn)入“零點(diǎn)校準(zhǔn)”模式。
b) 在標(biāo)準(zhǔn)片上進(jìn)行一次測量,屏幕顯示<×××μm>。
c) 測頭抬起后按或鍵修正讀數(shù),使其達(dá)到目標(biāo)值。
d) 按鍵確認(rèn),校準(zhǔn)完成;或按鍵取消校準(zhǔn);或按鍵清除保存的校準(zhǔn)結(jié)果。
重復(fù)上述a~d步驟可獲得更為精確的校準(zhǔn)結(jié)果,提高測量精度。
使用標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)后,測量與標(biāo)準(zhǔn)片厚度近似的厚度時(shí)將得到更高的測量精度。
使用標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)片厚度小于200um,標(biāo)準(zhǔn)片厚度過大會導(dǎo)致測量厚度較小的試件時(shí)測量精度降低。
當(dāng)無法找到與待測試件基體相同或近似的校準(zhǔn)基體時(shí),可使用標(biāo)準(zhǔn)片校準(zhǔn)法在已知厚度的試件上進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。
3.3.2 基本校準(zhǔn)
當(dāng)出現(xiàn)以下問題導(dǎo)致測量曲線偏離時(shí)需要重新進(jìn)行基本校準(zhǔn):
a) 更換測頭
b) 測頭頂端被磨損
c) 測頭修理后
d) 特殊用途
基本操作方法如下:
a) 開機(jī)時(shí)一直按住鍵,直到進(jìn)入基本校準(zhǔn)模式。
b) 通過鍵選擇測頭類型,屏幕右上方顯示標(biāo)志“F”時(shí)表示將對F型磁性測頭進(jìn)行基本校準(zhǔn),屏幕右上方顯示標(biāo)志“N”時(shí)表示將對N型非磁性測頭進(jìn)行基本校準(zhǔn)。
c) 校準(zhǔn)無窮遠(yuǎn)(INFINITY):插入測頭,使測頭遠(yuǎn)離基體,待屏幕的讀數(shù)穩(wěn)定后按鍵確認(rèn)。
d) 校準(zhǔn)零點(diǎn)(ZERO):將測頭緊貼基體,待屏幕的讀數(shù)穩(wěn)定后按鍵確認(rèn)。
e) 使用標(biāo)準(zhǔn)片,按厚度增加的順序依次校準(zhǔn)5~10個(gè)厚度校準(zhǔn)點(diǎn):
i. 通過或鍵調(diào)節(jié)屏幕上方顯示的厚度值,使其與校準(zhǔn)試片厚度相同。
ii. 測量校準(zhǔn)試片,待屏幕顯示的讀數(shù)穩(wěn)定后按鍵確認(rèn)。
f) 待測量部校準(zhǔn)點(diǎn)后,屏幕上會依次顯示各個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的信息,并在屏幕下方顯示“PASS”或“FAIL”標(biāo)志表示校準(zhǔn)成功或失敗,待校準(zhǔn)信息全部顯示后,可按鍵進(jìn)入主界面,或按鍵將本次校準(zhǔn)結(jié)果存為默認(rèn)設(shè)置,存為默認(rèn)設(shè)置后使用恢復(fù)默認(rèn)功能時(shí)將自動讀取本次的校準(zhǔn)信息。
注意:
校準(zhǔn)厚度必須從小到大逐漸變化,當(dāng)校準(zhǔn)厚度或校準(zhǔn)值異常時(shí)校準(zhǔn)
失敗,屏幕下方顯示“FAIL”標(biāo)志,儀器仍然保留之前的校準(zhǔn)結(jié)果
3.4 影響因素的有關(guān)說明
a) 基體金屬磁性質(zhì)
磁性法測厚受基體金屬磁性變化的影響(在實(shí)際應(yīng)用中,低碳鋼磁性的變化可以認(rèn)為是輕微的),為了避免熱處理和冷加工因素的影響,應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn);亦可用待涂覆試件進(jìn)行校準(zhǔn)。
b) 基體金屬電性質(zhì)
基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響,而基體金屬的電導(dǎo)率與其材料成分及熱處理方法有關(guān),應(yīng)使用與試件基體金屬具有相同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)片對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
c) 基體金屬厚度
每一種儀器都有一個(gè)基體金屬的臨界厚度。大于這個(gè)厚度,測量就不受基體金屬厚度的影響。本儀器的臨界厚度值見表2。
d) 邊緣效應(yīng)
本儀器對試件表面形狀的陡變敏感,在靠近試件邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行測量是不可靠的。
e) 曲率
試件的曲率對測量有影響,這種影響總是隨著曲率半徑的減少明顯地增大,因此在彎曲試件的表面上測量是不可靠的。
f) 試件的變形
測頭會使軟覆蓋層試件變形,在這些試件上無法測出可靠的數(shù)據(jù)。
g) 表面粗糙度
基體金屬和覆蓋層的表面粗糙程度對測量有影響。粗糙程度增大,影響增大。粗糙表面會引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差,每次測量時(shí),在不同位置上應(yīng)增加測量的次數(shù),以克服這種偶然誤差。如果基體金屬粗糙,還必須在未涂覆的粗糙度相類似的基體試件上取幾個(gè)位置對儀器進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)或用對基體金屬沒有腐蝕的溶液除去覆蓋層后,再對儀器進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。
h) 磁場
周圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場,會嚴(yán)重地干擾磁性法測厚工作。
i) 附著物質(zhì)
本儀器對那些妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感,因此必須清除附著物質(zhì),以保證儀器測頭和被測試件表面直接接觸。
j) 測頭壓力
測頭置于試件上所施加的壓力大小會影響測量的讀數(shù),因此要保持壓力恒定。
k) 測頭的取向
測頭的放置方式對測量有影響,測量中應(yīng)當(dāng)使測頭與試樣表面保持垂直。
3.5 使用儀器時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)定
a) 基體金屬特性
對于磁性方法,校準(zhǔn)基體金屬的磁性和表面粗糙度,應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的磁性和表面粗糙度相似。對于渦流方法,校準(zhǔn)基體金屬的電性質(zhì),應(yīng)當(dāng)與試件基體金屬的電性質(zhì)相似。
b) 基體金屬厚度
檢查基體金屬厚度是否超過臨界厚度,如果沒有,可采用3.3中的某種方法進(jìn)行校準(zhǔn)。
c) 邊緣效應(yīng)
不應(yīng)在緊靠試件的突變處進(jìn)行測量,如邊緣、洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處。
d) 曲率
不應(yīng)在試件的彎曲表面上測量。
e) 讀數(shù)次數(shù)
通常由于儀器的每次讀數(shù)并不相同,因此必須在每一測量面積內(nèi)取幾個(gè)讀數(shù)。覆蓋層厚度的局部差異,也要求在任一給定的面積內(nèi)進(jìn)行多次測量,表面粗造時(shí)更應(yīng)如此。
f) 表面清潔度
測量前應(yīng)清除表面上的任何附著物質(zhì),如塵土、腐蝕物等,但不要除去任何覆蓋層物質(zhì)。
4.1 環(huán)境要求
嚴(yán)格避免碰撞、重塵、潮濕、強(qiáng)磁場、油污等。
4.2 更換電池
當(dāng)儀器電量過低時(shí),應(yīng)及時(shí)更換電池,方法如下:
1) 按鍵關(guān)機(jī),打開電池倉蓋取出電池;
2) 把有電的7號堿性電池并放入電池倉內(nèi)(注意電池極性),蓋好電池倉蓋。
儀器長時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出,以避免電池漏液腐蝕儀器。
表1 影響測量精度的因素(▲表示有影響)
影響因素 測量方法 | 磁性方法 | 渦流方法 |
基體金屬磁性質(zhì) | ▲ | |
基體金屬電性質(zhì) | ▲ | |
基體金屬厚度 | ▲ | ▲ |
邊緣效應(yīng) | ▲ | ▲ |
曲率 | ▲ | ▲ |
試樣的變形 | ▲ | ▲ |
表面粗糙度 | ▲ | ▲ |
磁場 | ▲ | |
附著物質(zhì) | ▲ | ▲ |
測頭壓力 | ▲ | ▲ |
測頭取向 | ▲ | ▲ |
表2 技術(shù)參數(shù)表(H為厚度標(biāo)稱值)
測頭類型 | F | N | |
工作原理 | 磁感應(yīng) | 渦流 | |
測量范圍(μm) | 0~1500 | 0~1500 | |
低限分辨力(μm) | 0.1 | 0.1 | |
示值 | 零點(diǎn)校準(zhǔn)(μm) | ±(3%H+1) | ±(3%H+1) |
兩點(diǎn)校準(zhǔn)(μm) | ±[(1~3)%H+1] | ±[(1~3)%H+1] | |
測試條件 | 最小曲率半徑(mm) | 凸1.5 | 凸3 |
最小面積的直徑(mm) | Φ7 | Φ5 | |
基體臨界厚度(mm) | 0.5 | 0.3 |
表3 測頭選用參考表
覆蓋層 基體 | 有機(jī)材料等非磁性覆蓋層(如:漆料、涂漆、搪瓷、塑料和陽極化處理等) | 非磁性的有色金屬覆蓋層(如:鉻、鋅、鋁、銅、錫、銀等) |
如鐵、鋼等磁性金屬 | F 型測頭 測量范圍:0~1500μm | F 型測頭 測量范圍:0~1500μm |
如銅、鋁、黃銅、鋅、錫等有色金屬 | N 型測頭 測量范圍:0~1500μm | N 型測頭 (僅用于銅上鍍鉻) 測量范圍:0~40μm |
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