測厚儀的原理
射線在穿透一定的物質(zhì)時,其強度的呈指數(shù)規(guī)律衰減,這和半衰期的公式相似,其公式為: I=Ir*EXP(-UX),Tr為初始射線強度, I 為穿過物體后的射線強度,U 為衰減系數(shù), X為射線穿過的厚度。
對于不同的材料,其 U 值是不同的,因此使用射線測量厚度時必須知道被測材
料的 U 值。一般而言密度越大的材料其 U 值就越大,比如鉛的密度在天然非放射性元素中的密度是的, 相應的射線阻擋能力就越強, 因此在核技術實驗中 用作屏障,與之類似的就是鉛玻璃。
測厚儀主要類型
激光測厚儀:是利用激光的反射原理,根據(jù)光切法測量和觀察機械制造中零件加工表面的微觀幾何形狀來測量產(chǎn)品的厚度,是一種非接觸式的動態(tài)測量儀器。它可直接輸出數(shù)字信號與工業(yè)計算機相連接,并迅速處理數(shù)據(jù)并輸出偏差值到各種工業(yè)設備。X射線測厚儀:利用X射線穿透被測材料時,X射線的強度的變化與材料的厚度相關的特性,從而測定材料的厚度,是一種非接觸式的動態(tài)計量儀器。它以PLC和工業(yè)計算機為核心,采集計算數(shù)據(jù)并輸出目標偏差值給軋機厚度控制系統(tǒng),達到要求的軋制厚度。
主要應用行業(yè):
有色金屬的板帶箔加工、
冶金行業(yè)的板帶
加工
紙張測厚儀:適用于4mm以下的各種薄膜、紙張、紙板以及其他片狀材料
厚度的測量。
薄膜測厚儀:用于測定薄膜、薄片等材料的厚度,測量范圍寬、測量精度高,具有數(shù)據(jù)輸出、任意位置置零、公英制轉(zhuǎn)換、自動斷電等特點。
超聲波測厚儀:超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的,當探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時, 脈沖被反射回探 頭,通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。 凡能使超
聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。適合測量金屬(如鋼、鑄鐵、鋁、銅等) 、塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纖維及 其他任何超聲波的良導體的厚度。
涂層測厚儀:
涂層測厚儀采用電磁感應法測量涂層的厚度。位于部件表面的探頭產(chǎn)生一個閉合的磁回路,隨著探頭與鐵磁性材料間的距離的改變,該磁回路將不同程度的改變,引起磁阻及探頭線圈電感的變化。利用這一原理可以精確地測量探頭與鐵磁性材料間的距離,即涂層厚度。涂層測厚儀具有兩種測量方式:連續(xù)測量方式(CONTINUE)和單次測量方式(SINGLE);具有兩種工作方式:直接方式(DIRECT)和成組方式(APPL);設有五個統(tǒng)計量:平均(MEAN)值(MAX)、最小值(MIN)、測試次數(shù)(NO.)、標準偏差(S.DEV)涂鍍層測厚儀根據(jù)測量原理一般有以下五種類型:1.磁性測厚法:適用導磁材料上的非導磁層厚度測量。導磁材料一般為:鋼,鐵,銀,鎳。此種方法測量度高。
2.渦流測厚法:適用導電金屬上的非導電層厚度測量。此種較磁性測厚法精度低。
3.超聲波測厚法:適用多層涂鍍層厚度的測量或者是以上兩種方法都無法測量的場合。但一般價格昂貴,測量精度也不高。
4.電解測厚法:此方法有別于以上三種,不屬于無損檢測,需要破壞涂鍍層,一般精度也不高。測量起來比較其他幾種麻煩。
5.放射測厚法:此處儀器價格非常昂貴(一般在10萬RMB以上),適用于一些特殊場合。
激光測厚儀:
板材(鋼坯)激光厚度檢測系統(tǒng)具有無輻射、成本低、便于維護等特點,激光測厚儀是通過采用自主激光檢測技術及可靠的防護措施研制而成的, 完全滿足熱軋板坯厚度檢測的需求。 激光測厚儀是基于三角測距原理,使用集成式的三角測距傳感激光測厚儀原理 器測量出從安裝支架到物體表面的距離, 進而根據(jù)支架的 固定距離計算得出物體的厚度。激光束在被測物體表面上形成一個很小的光斑, 成像物鏡將該光斑成像到光 敏接收器的光敏面上, 產(chǎn)生探測其敏感面上光斑位置的電信號。 當被測物體移動時,其表面上光斑相對成像物鏡的位置發(fā)生改變, 相應地其像點在光敏器件上的
位置也要發(fā)生變化,進而可計算出被測物體的實際移動距離。
渦流測厚儀:
渦流測厚儀是一種小型儀器, 采用渦電流測量原理, 可以方便無損地測量有色金屬基體上的油漆、 塑料、橡膠等層,或者是鋁基體上的陽極氧化膜厚度等。 該儀器廣泛應用于機械、汽車、造船、石油、化工、電鍍、噴塑、搪瓷、塑料等行業(yè)。渦流測量原理是高頻交流信號在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場,測頭靠近導體時, 就在其中形成渦流。測頭離導電基體愈近,則渦流愈大,反射阻抗也愈大。與磁感應測厚儀一樣, 渦流測厚儀也達到了分辨率 0.1um,允許誤差 1%,量程 10mm 的高水平。 采用電渦流原理的測厚儀, 原則上對所有導電體上的非導電體覆層均可測量,如航天航空器表面、車輛、家電、鋁合金門窗及其它鋁制品表面的漆,塑料涂層及陽極氧化膜。 覆層材料有一定的導電性, 通過校準同樣也可測量, 但要求兩者的導電率之比至少相差 3-5 倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導電 體,但這類任務還是采用磁性原理測量較為合適。
X射線測厚儀:
適用生產(chǎn)鋁板、銅板、鋼板等冶金材料為產(chǎn)品的企業(yè),可以 與軋機配套,應用于熱軋、鑄軋、冷軋、箔軋。其中, x 射線測厚儀還可以用于冷軋、箔軋和部分熱軋的軋機生產(chǎn)過程中對板材厚度進行自動控制。涂層測厚儀 F 型探頭可直接測量導磁材料(如鋼鐵、鎳) 表面上的非導磁覆 蓋層厚度(如:油漆、塑料、搪瓷、銅、鋁、鋅、鉻、等) 。可應用于電鍍層、油漆層、搪瓷層、鋁瓦、銅瓦、巴氏合金瓦、磷化層、紙張的厚度測量,也可用于船體油漆及水下結(jié)構件的附著物的厚度測量??赏瑫r分析5層鍍層厚度,最薄可測0.005μm,多次重復性達0.1%,長期穩(wěn)定性達0.1%。 最小檢測面積直徑0.1mm以上??蓽y凹面樣品。
一.技術指標:
1.1 分析元素范圍:K-U
1.2 同時可分析多達5層鍍層
1.3 分析厚度檢出限達0.005μm
1.4 定位精度:0.1mm
1.5 測量時間:5s-300s
1.6 計數(shù)率:0-8000cps
1.7 Z軸升降范圍:0-140mm
1.8 X/Y平臺可移動行程:50mm(W)×50mm(D)
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