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影響渦流測厚儀測量精度的因素

來源:上海京工實業(yè)有限公司   2016年02月24日 15:37  

根據(jù)國家標(biāo)GB/T4957-2003《非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量  渦流法》,下列因素會影響測量精度。

1. 覆蓋層厚度

        測量的不確定度是渦流測厚方法固有的特性。對于較薄的覆蓋層(例如:小于25μm),測量不確定度是一恒定值,與覆蓋層的厚度無關(guān),每次測量的不確定度至少是0.5μm。對于儀器,這一不確定度為0.5μm~1μm。對于厚度大于25μm的較厚覆蓋層厚度的某一比值。對于本儀器,這一不確定度是覆蓋層厚度的2%。

        對于厚度小于或等于5μm的覆蓋層,厚度值應(yīng)取幾次測量的平均值。

        對于厚度小于3μm的覆蓋層,不能準(zhǔn)確測出膜厚值。

2. 基體金屬的導(dǎo)電率

        渦流測厚方法的測量值會受到基體金屬導(dǎo)電率的影響。金屬的導(dǎo)電率與其材料的成份及熱處理有關(guān)。導(dǎo)電率對測量的影響隨儀器的生產(chǎn)廠和型號的不同有明顯差異。本儀器的測量受基體金屬導(dǎo)電率的影響很小。

3. 基體金屬的厚度

        每臺儀器都有一個基體金屬的臨界厚度值,大于這個厚度,測量值將不受基體厚度增加的影響。這一臨界厚度值取決于儀器探頭系統(tǒng)的工作頻率的工作頻率及基體金屬的導(dǎo)電率。本儀器的臨界厚度值大約是0.3~0.4 mm

將基體金屬厚度低于臨界的試樣與材質(zhì)相同、厚度相同的無涂層材料疊加使用是不可靠的。

4. 邊緣效應(yīng)

        渦流測厚儀對于試樣表面的不連續(xù)敏感。太靠近試樣邊緣的測量是不可靠的。如果一定要在小面積試樣或窄條試樣上測量,可將形狀相同的無涂層材料作為基體重新校正儀器。對于本儀器,當(dāng)測量面積小于150 mm2或試樣寬度小于12 mm時,應(yīng)在相應(yīng)的無涂層材料上重新校正儀器。

5. 曲率

        試樣曲率的變化會影響測量值。試樣曲率越小,對測量值的影響就越大。對于本儀器,當(dāng)測量直徑小于50 mm的試樣時,應(yīng)在相同直徑的無涂層材料上重新校正儀器。

6. 表面粗糙

        基體金屬和覆蓋層的表面粗糙度對測量值有影響。在不同的位置上進行多次測量后取平均值可以減小這一影響。如果基體金屬表面粗糙,還應(yīng)在涂覆前的相應(yīng)金屬材料上的多個位置校正儀器零點。

7. 探頭與試樣表面的緊密接觸

        測厚儀的探頭必須與試樣表面緊密接觸,試樣表面的灰塵和污物對測量值有影響。因此,測量時應(yīng)確保探頭前端和試樣表面的清潔。

        當(dāng)對2片以上已知厚度值的校正箔片進行疊加測量時,測得的數(shù)值要大于校正箔片厚度值之和。箔片越厚、越硬,這一偏差就越大。原因是箔片的疊加影響了探頭與箔片及箔片之間的緊密接觸。

8. 探頭壓力

        測量時,施加于探頭的壓力對測量值有影響。本儀器在探頭內(nèi)有一恒壓彈簧,可保證每次測量時探頭施加于度樣的壓力不變。

9. 探頭的垂直度

        溫度的變化會影響探頭參數(shù)。因此,應(yīng)在與使用環(huán)境大致相同的溫度下校正儀器。本儀器進行了良好的溫度補償,溫度變化對測量值的影響很小。

 

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