测厚仪是用来测量材料及物体厚度的仪表。在工业生产中常用来连续或抽样测量产品的厚度(如钢板、钢带、薄膜、纸张、金属箔片等材料)。这类仪表中有利用α射线、β射线、γ射线穿透特性的放射性厚度计;有利用超声波频率变化的超声波厚度计;有利用涡流原理的电涡流厚度计;还有利用机械接触式测量原理的测厚仪等。
用于测定材料本身厚度或材料表面覆盖层厚度的仪器。有些构件在制造和检修时必须测量其厚度,以便了解材料的厚薄规格,各点均匀度和材料腐蚀、磨损程度;有时则要测定材料表面的覆盖层厚度,以保证产品质量和生产安全。根据测定原理的不同,常用测厚仪有超声、磁性、涡流、同位素等四种。
超声波测厚仪超声波在各种介质中的声速是不同的,但在同一介质中声速是一常数。超声波在介质中传播遇到第二种介质时会被反射,测量超声波脉冲从发射至接收的间隔时间,即可将这间隔时间换算成厚度。在电力工业中应用最广的就是这类测厚仪。常用于测定锅炉锅筒、受热面管子、管道等的厚度,也用于校核工件结构尺寸等。这类测厚仪多是携带式的,体积与小型半导体收音机相近,厚度值的显示多是数字式的。对于钢材,最大测定厚度达2000 mm左右,精度在±0.01~±0.1 mm之间。磁性测厚仪在测定各种导磁材料的磁阻时,测定值会因其表面非导磁覆盖层厚度的不同而发生变化。利用这种变化即可测知覆盖层厚度值。常用于测定铁磁金属表面上的喷铝层、塑料层、电镀层、磷化层、油漆层等的厚度。涡流测厚仪当载有高频电流的探头线圈置于被测金属表面时,由于高频磁场的作用而使金属体内产生涡流,此涡流产生的磁场又反作用于探头线圈,使其阻抗发生变化,此变化量与探头线圈离金属表面的距离(即覆盖层的厚度)有关,因而根据探头线圈阻抗的变化可间接测量金属表面覆盖层的厚度。常用于测定铝材上的氧化膜或铝、铜表面上其他绝缘覆盖层的厚度。同位素测厚仪利用物质厚度不同对辐射的吸收与散射不同的原理,可以测定薄钢板、薄铜板、薄铝板、硅钢片、合金片等金属材料及橡胶片,塑料膜,纸张等的厚度。常用的同位素射线有γ射线、β射线等。
薄膜在线测厚仪的测量原理有4种:射线技术,X射线技术,近红外技术和光学透过率技术 2.1 射线技术射线技术是最先应用于在线测厚技术上的射线技术,在上世纪60年代就已经广泛用于超薄薄膜的在线厚度测量了。它对于测量物没有要求,但传感器对温度和大气压的变化、以及薄膜上下波动敏感,设备对于辐射保护装置要求很高,而且信号源更换费用昂贵,Pm147源可用5-6年,Kr85源可用10年,更换费用均在6000美元左右。2.2 X射线技术这种技术极少为塑料薄膜生产线所采用。X光管寿命短,更换费用昂贵,一般可用2-3年,更换费用在5000美元左右,而且不适用于测量由多种元素构成的聚合物,信号源放射性强。X射线技术常用于钢板等单一元素的测量。2.3 近红外技术近红外技术在在线测厚领域的应用曾受到条纹干涉现象的影响,但现在近红外技术已经突破了条纹干涉现象对于超薄薄膜厚度测量的限制,完全可以进行多层薄膜总厚度的测量,并且由于红外技术自身的特点,还可以在测量复合薄膜总厚度的同时给出每一层材料的厚度。近红外技术可用于双向拉伸薄膜、流延膜和多层共挤薄膜,信 号源无放射性,设备维护难度相对较低。 2.4光学涂层技术对于透光的材料,材料一定的情况下,透过率和测量的厚度成一一对应关系,所有通过测量材料的光学透过率(光密度)来达到测量材料厚度的目的,在卷绕式镀膜行业,如镀铝膜,各种包装膜,通过在线监测薄膜的透过率来在线监测生产的品质,已经是一种非常成熟的方案。如深圳市林上科技的LS152真空镀膜在线测厚仪就是利用光学透过率的原理来实现非接触式的在线测厚,该仪器支持RS485通讯接口和MODBUS通讯协议,可以与镀膜机上的PLC进行通讯实现闭环控制。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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