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磁性涂镀层厚度测量仪应用原理 测量仪是如何工作的

时间:2020-08-11    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
磁性涂镀层厚度测量仪应用原理 一、磁吸力原理测厚仪 利用永久磁铁测头与导磁的钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系可测量覆层的厚度,这个距离就是覆层的厚度,所以只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可以进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成形,所以磁性测厚仪应用广泛。测量仪基本结构是磁钢,拉簧,标尺及自停机构。当磁钢与被测物吸合后,有一个弹簧在其后逐渐拉长,拉力逐渐增大,当拉力钢大于吸力磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。一般来讲,依不同的型号又不同的量程与适应场合。在一个约350º角度内可用刻度表示0~100µm;0~1000µm;0~5mm等的覆层厚度,精度可达5%以上,能满足工业应用的一般要求。这种仪器的特点是操作简单、强固耐用、不用电源和测量前的校准,价格也较低,很适合车间作现场质量控制。 二、磁感应原理测厚仪 磁感应原理是利用测头经过非铁磁覆层而流入铁基材的磁通大小来测定覆层厚度的,覆层愈厚,磁通愈小。由于是电子仪器,校准容易,可以实多种功能,扩大量程,提高精度,由于测试条件可降低许多,故比磁吸力式应用领域更广。 当软铁芯上绕着线圈的测头放在被测物上后,仪器自动输出测试电流,磁通的大小影响到感应电动势的大小,仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。早期的产品用表头指示,精度和重复性都不好,后来发展了数字显示式,电路设计也日趋完善。近年来引入微处理机技术及电子开关,稳频等较新技术,多种获专利的产品相继问世,精度有了很大的提高,达到1%,分辨率达到0.1µm,磁感应测厚仪的测头多采用软钢做导磁铁芯,线圈电流的频率不高,以降低涡流效应的影响,测头具有温度补偿功能。由于仪器已智能化,可以辨识不同的测头,配合不同的软件及自动改变测头电流和频率。一台仪器能配合多种测头,也可以用同一台仪器。可以说,适用于工业生产及科学研究的仪器已达到了了非常实用化的阶段。 利用电磁原理研制的测厚仪,原则上适用所有非导磁覆层测量,一般要求基本的磁导率达500以上。覆层材料如也是磁性的,则要求与基材的磁导率有足够大的差距(如钢上镀镍层)。磁性原理测厚仪可以应用在精确测量钢铁表面的油漆涂层,瓷、搪瓷防护层,塑料、橡胶覆层,包括镍铬在内的各种有色金属电镀层,化工石油行业的各种防腐涂层。对于感光胶片、电容器纸、塑料、聚酯等薄膜生产工业,利用测量平台或辊(钢铁制造)也可用来实现大面积上任一点的测量。 三、电涡流原理测厚仪 电涡流测厚法主要应用于金属基体上各种非金属涂镀层的测量。利用高频交流电在作为探头的线圈中产生一个电磁场,将探头靠近导电的金属体时,就在金属材料中形成涡流,且随与金属体的距离减小而增大,该涡流会影响探头线圈的磁通,故此反馈作用量是表示探头与基体金属之间间距大小的一个量值,因为该测头用在非铁磁金属基体上测量覆层厚度,所以通常我们称该测头为非磁性测头。非磁性测头一般采用高频高导磁材料做线圈铁芯,常用铂镍合金及其它新材料制作。与磁性测量原理比较,他们的电原理基本一样,主要区别是测头不同,测试电流的频率大小不同,信号大小、标度关系不同。在较新的测厚仪中,通过不断改进测头结构,在配合微电脑技术,由自动识别不同测头来调用不同的控制程序,分别输出不同的测试电流和改变标度变换软件,终于使两种不同类型的的测头接与同一台测厚仪上,降低了用户负担,基于同一思想,可配接达10种侧头的测厚仪极大地扩展了测厚范围(达10万倍以上),可测包括导磁材料表面上的非导磁覆层,导电材料上的非导电覆层及不导电材料上的导电层,基本上满足了工业生产多数行业的需要。 采用电涡流原理的测厚仪,原则上所有导电体上的非导电体覆层均可测量,如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其他铝制品表面的漆,塑料涂层及阳极氧化膜。有些特种用途如某种金属上的金刚石镀层及其它喷镀不导电层。覆层材料也可以有一定的导电性,通过校准同样也可以测量,但要求两者的导电率之比至少相差3~5倍以上(如铜上镀铬)。 校准的原则是没有覆层的校准试样与被测物的基材应有:成分相同,厚度相同(主要在于厚度小于仪器规定的最小值约0.5mm以下时),有相同的曲率半径,如被测面积小于仪器技术参数的要求(直径约20mm以下),还应有相同的被测面积。如覆层含有导电成份,校准试样的覆层也应与被测物的覆层有相同的导电性能。校准试样的覆层经过其它(包括有损测试方法)测试后标定厚度或用已标定的校准薄片做覆层,就可以在其上面按说明书的方法校准测厚仪。校准后就可以在被测产品上进行快速无损检测。校准薄片一般用三醋酸酯薄膜或经苯酚树脂浸渍过的硬纸。 微电脑测厚一般有多个校准值存贮。随着被测产品的不同位置、材料变化、更换测头等均可分别校准并存贮。实际使用时直接调用各校准值,就无须重新调校了。这即是所谓“速换基准”。大大提高了检测效率。 测试数据在智能化仪器里一般可以存贮、打印、计算统计数据供分析,还有可以打印直方图的功能使覆层厚度分布一目了然。如设置了上下极限还可以使统计数据更加准确,测量时所有超限的点都有声响提醒注意并不取入做统计计算用。 影响测量值的因素与解决方法 使用测厚仪与使用其他仪器一样,既要掌握仪器性能,也需了解测试条件。使用磁性原理和涡流原理的覆层测厚仪都是基于被测基体的电、磁特性及与探头的距离来测量覆层厚度的,所以,被测基体的电磁物理特性与物理尺寸都要影响磁通与电涡流的大小。即影响到测量值的可靠性,下面就这方面的问题作一下介绍。 1. 边界间距 如果探头与被测体边界、孔眼、空腔、其他截面变化处的间距小于规定的边界间距,由于磁通或涡流载体截面不够将导致测量误差。如必须测量该点的覆层厚度,只有预先在相同条件的无覆层表面进行校准,才能测量。(注:较新的产品有透过覆层校准的独特功能可达3~10%的精度) 2. 基体表面曲率 在一个平直的对比试样上校准好一个初始值,然后在测量覆层厚度后减去这个初始值。或参照下条。 3. 基体金属最小厚度 基体金属必须有一个给定的最小厚度,使探头的电磁场能完全包容在基体金属中,最小厚度与测量器的性能及金属基体的性质有关,在这个厚度之上刚好可以进行测量而不用对测量值修正。对于基体厚度不够而产生的影响,可以采取在基材下面紧贴一块相同材料的措施予以消除。如难以决断,或无法加基材则可以通过与已知覆层厚度的试样进行对比来确定与额定值的差值。并且在测量中考虑这点而对测量值作相应的修正或参考第2条修正。而那些可以标定的仪器通过调整旋钮或按键,便可以得到准确的直读厚度值。反之利用厚度太小产生的影响又可以研制直接测铜箔厚度的测厚仪,如前所述。 4. 表面粗糙度和表面清洁度 在粗糙度表面上为获得一个有代表性的平均测量值必须进行多次测量才行。显而易见,不论是基体或是覆层,越粗糙,测量值越不可靠。为获得可靠的数据,基体的平均粗糙度Ra应小于覆层厚度的5%。而对于表面杂质,则应予去除。有的仪表上下限,以剔除那些“飞点”。 5. 探头测量板的作用力 探头测量时的作用力应是恒定的。并应尽可能小。才不致使软的覆层发生形变,以致测量值下降。活产生大的波动,必要时,可在两者之间垫一层硬的,不导电的,具有一定厚度的硬性薄膜。这样通过减去薄膜厚度就能适当地得到剩磁。 6. 外界恒磁场、电磁场和基体剩磁 应该避免在有干扰作用的外界磁场附近进行测量。残存的剩磁,根据检测器的性能可能导致或多或少的测量误差,但是如结构钢,深冲成形钢板等一般不会出现上述现象。 7. 覆层材料中的铁磁成份和导电成份 覆层中存在某些铁磁成分,如某种颜料时,会对测量值产生影响,在这种情况下,对用作校准的对比试样覆层应具有与被测物覆层相同的电磁特性,经校准后使用。使用的方法可以是将同样的覆层涂在铝或铜板试样上,用电涡流法测试后获得对比标准试样。也可向有关计量测试部门购得。

  深圳冠亚水分仪科技有限公司生产的WL-30R快速肉类水分测定仪能够快速测定猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉等各种畜禽肉中水分含量,在肉类检测领域,测量准确性和测量速度之间的矛盾一直没有解决;针对这一现状深圳冠亚水分仪科技有限公司提供一种有烘干法结构的快速肉类水分测定仪器。冠亚牌WL-30R快速肉类水分测定仪是我公司自主研发生产的高新技术产品,获得国家肉类水分快速测定仪li:201720425727.3和201820840433.1 新型肉类水分检测, 水分仪计算机软件著作权登记证号:2017SR573542;符合国标《GB 18394-2001 畜禽肉水分限量》检测标准。冠亚牌WL-30R快速肉类水分测定仪简化了肉类水分测定的操作步骤,排除人为、环境和湿度的影响,缩短检测时间周期,整个操作时间简单、快速,是一种新型的快速测定肉类水分的仪器。可作为市场工商管理部门的一种有效的检测工具,防止不法商贩损害消费者的健康和利益的行为。

台式肉类含水率测量仪使用步骤:

国标:

蓄禽肉类水分测量主要是针对我们日常生活中常食用的诸如:牛肉、猪肉、羊肉、鸡肉等等,这些肉类的水分都是有严格的规定的,尤其是在销售、运输、加工、存储过程中,包括肉类活度的检测.

蓄禽肉类水分测量范围:

本标准规定了畜禽肉水分限量指标的要求和检验方法。

本标准适用于鲜冻猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉和鸭肉。

蓄禽肉类水分测量引用文件

GB/T 9695.15 肉与肉制品 水分含量测定

GB/T 9695.19 肉与肉制品 取样方法

《GB 畜禽肉水分限量》规定我国畜禽肉水分含量正常范围如附表1所示。

附表1:畜禽肉水分限量(肉类水分检测仪制造商:深圳冠亚水分仪科技有限)

  品 种

  

  猪 肉

  

  牛 肉

  

  羊 肉

  

  鸡 肉

  

  水分含量

  

  ≤77%

  

  ≤77%

  

  ≤78%

  

  ≤77%

  

肉类含水率测量仪使用步骤:

4.1 抽样

按 GB 9695.19 规定的方法执行。

4.2 试样制备

4.2.1 鲜肉:将剔除脂肪、筋、腱后的肌肉组织用绞肉机(孔径不大于4mm)至少绞两次。绞碎的样品应尽快测定,若不立即测定,应密封冷藏贮存,防止变质和成分发生变化。贮存的样品在启用时应重新混匀。

4.2.2 冻肉:自然解冻,并记录解冻前后的样品重m1 和m2(至0.01g),解冻后的样品按本标准4.2.1制备。

4.3 测定方法1 干燥箱干燥法(仲裁法)

按 GB/T 9695.15 规定的方法测定。、

红外线干燥法:

4.4 测定方法2 红外线干燥法(快速法)

 4.4.1 原理

用红外线加热将水分从样品中去除,再将干燥前后的质量差计算成水分含量。

4.4.2 仪器

4.4.2.1 红外线快速水分分析仪 水分测定范围0-100%,读数精度0.01%,称量范围0-30g,称量精度0.001g。此仪器由深圳冠亚水分仪科技有限公司生产,型号SFY-30R肉类水分测定仪。

4.4.3 测定

1.接通电源并打开开关,设定干燥加热温度为105℃,加热时间为自动,结果表示方式为 0-100%。

2.打开样品室罩,取一样品盘置于红外线水分分析仪的天平架上,并回零。 

3.取出样品盘,按本标准4.2.1制备而成的样品均匀铺于盘上,再放回样品室。

4.盖上样品室罩,开始加热,待完成干燥后,读取在数字显示屏上的水分含量。在配有打印机的状况下,可自动打印出水分百分含量。


按测量方式,温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类。测量时,其检测部分直接与被测介质相接触的为接触式温度测量仪表;非接触温度测量仪表在测量时,温度测量仪表的检测部分不必与被测介质直接接触,因此可测运动物体的温度。例如常用的光学高温计、辐射温度计和比色温度计,都是利用物体发射的热辐射能随温度变化的原理制成的辐射式温度计。

  按其工作原理可以分下列几种类型。(1)直读式物位仪表这类仪表主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。它们是利用连通器的原理工作的。(2)差压式物位仪表这类仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表。它们是利 用液柱或物位堆积对某定点产生压力的原理而工作的。

  由于电子器件的发展,便携式数字温度计已逐渐得到应用。它配有各种样式的热电偶热电阻探头,使用比较方便灵活。便携式红外辐射温度计的发展也很迅速,装有微处理器的便携式红外辐射温度计具有存贮计算功能,能显示一个被测表面的多处温度,或一个点温度的多次测量的平均温度、最高温度和最低温度等。

  此外,现代还研制出多种其他类型的温度测量仪表,如用晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表;采用热象扫描方式的热象仪,可直接显示和拍摄被测物体温度场的热象图,可用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布,对于节能非常有益;另外还有利用激光,测量物体温度分布的温度测量仪器等。

  温度测量仪表分接触式和非接触式两种,接触式温度测量仪表一般有热电偶、热电阻、双金属温度计等,非接触式一般有远红外测温仪等。

  一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。在简单的温度测量仪表中,这两部分是连成一体的,如水银温度计;在较复杂的仪表中则分成两个独立的部分,中间用导线联接,如热电偶或热电阻是检测部分,而与之相配的指示和记录仪表是显示部分。



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