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相敏渦流法測(cè)量原理
涂層厚度測(cè)量的物理原理
相敏渦流法是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO21968測(cè)量涂鍍層層厚度的一種方法，它是對(duì)傳統(tǒng)的振幅敏感渦流法的一種改進(jìn)方法。相敏渦流法可用于測(cè)量任何基材上的導(dǎo)電涂層，例如，印刷電路板上的銅層，鋼鐵或絕緣材料上的鍍鎳層。
相敏渦流法相對(duì)于磁感應(yīng)法 或振幅敏感渦流法的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其不太容易受到太多外界因素的影響。例如，樣品的曲率或其表面粗糙度幾乎不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此，相敏渦流法是測(cè)量小零件鍍鋅層厚度的理想選擇，且無(wú)需額外校準(zhǔn)。
相敏渦流法的工作原理
相敏渦流法所用的探頭由周圍圍繞著兩個(gè)線圈的鐵素體鐵芯組成。首先，勵(lì)磁線圈中的電流產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)(kHz-MHz范圍)，該磁場(chǎng)在樣品中產(chǎn)生渦流。
探頭里的另一個(gè)線圈，即測(cè)量線圈，用來(lái)測(cè)量交變電阻(阻抗)。探頭的阻抗通過(guò)樣品中的渦流修正，與無(wú)樣品時(shí)探頭產(chǎn)生的激勵(lì)渦流相比，其相位發(fā)生偏移(相位角φ)。
相位角φ與鍍層厚度以及材料的電導(dǎo)率有關(guān)。如果電導(dǎo)率已知，則儀器將此相位與已存儲(chǔ)的特征曲線進(jìn)行對(duì)比，并將其轉(zhuǎn)換為涂層厚度值。
非接觸測(cè)量
相敏渦流法在測(cè)量鍍層厚度方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。如上所述，該方法的實(shí)際測(cè)量信號(hào)是直接在鍍層中產(chǎn)生的，這將它與磁感應(yīng)法和振幅敏感渦流法區(qū)別開來(lái)，后者是測(cè)量來(lái)自底材的信號(hào)衰減。
這就是為什么探頭不必直接接觸鍍層也可測(cè)量;它甚至可以隔著其它涂層來(lái)測(cè)量它下面的金屬鍍層，如duplex測(cè)量應(yīng)用.
測(cè)量過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)
所有的電磁測(cè)量法都是通過(guò)比較的方法。也就是將測(cè)量信號(hào)與存儲(chǔ)在設(shè)備中的特征曲線進(jìn)行比較。為了得到正確的結(jié)果，特征曲線必須與當(dāng)前條件相匹配，可通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
正確的校準(zhǔn)才是關(guān)鍵！
影響相敏渦流法測(cè)量鍍層厚度的主要因素是材料本身的電導(dǎo)率以及磁性，樣品大小也很一個(gè)關(guān)鍵因素。此外，操作者應(yīng)確保在任何測(cè)量過(guò)程中始終正確放置探頭。
電導(dǎo)率的影響
鍍層和基底材料的電導(dǎo)率決定了感應(yīng)渦流的密度，從而直接影響鍍層厚度的測(cè)量值。因此，儀器必須使用與實(shí)際產(chǎn)品*相同的基底材料進(jìn)行校準(zhǔn)。
樣品厚度的影響
對(duì)于金屬的基底材料，不僅會(huì)在涂層中產(chǎn)生渦流，在基板中也會(huì)產(chǎn)生渦流。如果基底材料很薄(例如金屬薄板)，則有最小厚度的限制——這取決于測(cè)量頻率和材料。
操作人員的影響
最后重要一點(diǎn)，儀器的操作方式也是一個(gè)主要的影響因素。確保探頭始終垂直接觸被測(cè)面，且不受外力。為了獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量值，還可以借助測(cè)量臺(tái)來(lái)使探頭自動(dòng)接觸樣品。
