高师傅是一名从事汽修行业30多年的老工程师了，每次周边亲戚朋友买二手车或者换车，都要找他帮忙看看，这时候高师傅经常会带着他的"涂层洲厚仪"出场。因为在对汽车进行车检或者是评估汽车的使用状况时，需要通过用高精度涂层测厚仪检测某个零部件的涂层厚度数值，再与其他的零部件进行比较，结合其他相关使用数据，就可以确定该零部件是否进行过更换，高师傅就经常借助涂层测厚仪为亲友以及客户购买二手车提供准确且人性化的建议。

一般来说原厂油漆因为施工工艺问题，厚度均匀，误差很小。根据高精度涂层测厚仪的测量结果，还可以判断二手车的剐蹭力度，进而预估是否影响使用和安全。利用高精度涂层测厚仪，可以对二手车车况有一个基本了解，同时辅助于检测仪器和保养记录等。

如今随着技术的日益进步。 特别是近年来机器视觉技术的发展，人们对表面无瑕疵的物体薄膜要求程度更高，涂层测厚仪也朝着智能化、多功能、高精度进步。高精度涂层测厚仪就是在这样的需求下产生的。

那么，什么是涂层测厚仪?相对于传统检测工具来说有什么优势?我们能用它做什么，它如何“工作”的?

什么是涂层测厚仪?

涂层测厚仪(THICKNESSGAUGE)是用来测量材料及物体表面涂层厚度的仪表，用作检测金属表面涂层或者镀层厚度的测厚仪，我们称之为涂层测厚仪。

涂屏测厚仪可无损地测量磁性金属基体(如钢、铁、合金和硬磁性钢等)上非磁性涂层的厚度(如铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆等) 及非磁性金属基体(如铜、铝、锌、锡等)上非金属覆层的厚度(如:珐琅、橡胶、油漆、塑料等)

测量原理与方法

无损检测方法由于是以不损伤产品的性能为前提的检测方法，通过工作方式的不同又可以分为接触式和非接触式

1)接触式测厚方法

磁性测厚法

基于磁感应原理，磁吸力测厚基于永久磁铁或磁轭(探头)与铁磁性材料基本之间的吸力大小与两者之间的距离成一定比例，该距离可提取为涂层厚度。

碰感应原理则是基于利用探头经过非铁磁性覆层进入铁磁性基体的磁通/磁阳大小来表征器层厚度，通过测量磁通/磁阻变化可计算覆盖层的厚度。

此种方法适用导磁材料上的非导磁层厚度测量，测量精度高。

一般要求基体相对导磁率在500以上，比如钢、铁、银、镍。

涡流测厚法

采用了电涡流原理，在测头内的线圈铁芯通电后可以发生高频磁场，经过测头与被测涂层的金属基材接触发生的涡流大小来反映测头与基材之间的间隔大小，基于此原理可以找出涡流大小与间隔大小之间的比例关系，从而求出涂层厚度。

该方法只适用于检测导电金属材料或能感生涡流的非金属材料。

超声波测厚法

基于超声波的穿透性，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过准确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。局限在于超声波在遇到空气时会急剧意减掉，因此通常需要添加超声耦合剂。

适用多层涂镀层厚度的测量或是以上两种方法都无法测量的场合。一般价格昂贵。

2)非接触式测厚方法

激光测厚

基于激光的测距功能。在样品上下表面放置距离为L的激光头，

通过测量激光头与样品上下表面的具体A与B，即可通过计算得到厚度D=L-A-B。

激光测距法

激光反射测距，L-A-B

这种方法测量精度很高，但是对样品的表面状态有要求，另外得到的是材料的总厚度，对于基底+涂层的组合还需要额外减去基底厚度。

射线测厚

射线具有优异的穿透性。主要基于射线穿透被测材料时，射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而得到材料总厚度。

该方法电离辐射很强，对操作人有伤害，且此种仪器价格非常昂贵，适用于一些特殊场合。

光学干涉测厚

发射一束白光至薄膜表面，通过检测反射光的干涉条纹得到被测薄膜的厚度。

光学干涉法

检测反射光的干涉条纹得到被测薄膜的厚度

这种方法主要适用于光学透明涂层。

涂层测厚仪分类

根据仪器测量原理主要分为:

电涡流涂层测厚仪、磁感应镀层测厚仪

涂层测厚仪的优势

零位稳定

所有涂层测厚仪测量前都要求校准零位，可以在随仪器的校零板或未涂覆的工件上校零，仪器零位的稳定是保证测量准确的前提。一台好的测厚仪校零后，可以长时间保持零位不漂移，确保准确测量。

无需校准

多数测厚仪除了校零外,还需要用标准片进行调校测量某一范围厚度，要用某一范围的标准片调校。主要是不能满足全范围内的线性精度。不仅操作烦琐,而且也会因标准片表面粗糙失效，增大系统误差。

温度补偿

涂覆层厚度的测量受温度影响非常大。同一工件在不同温度下测量会得出很大的误差。所以好的测厚仪应该具备理想的温度补偿技术，以保证不同温度下的测量精度。

测厚仪的影响因素

基体金属特性

对于磁性方法，标准片的基体金属的磁性和表面粗糙度，应当与试件基体金属的磁性和表面粗糙度相似。

基体金属厚度

检查基体金属厚度是否超过临界厚度，如果没有，进行校准后，可以测量。

边缘效应

不应在紧靠试件的突变处，如边缘、洞和内转角等处进行测量，

曲率

不应在试件的弯曲表面上测量。

读数次数

通常由于仪器的每次读数并不完全相同，因此必须在每一次量面积内取几个读数。覆盖层厚度的局部差异，也要求在任一给定的面积内进行多次测量，表面粗糙时更应如此

表面清洁度

测量前，应清除表面上的任何附着物质，如尘土、油脂及鹰蚀产物等，但不要除去任何覆盖层物质。

磁场

周围各种电气设备所产生的磁场会严重干扰磁性测厚工作。

测头取向

测头的放置方式对测量有影响，在测量时应该与工件保持垂直。

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来 源：华盛昌

编辑：仪器仪表WXF

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