磁感应、电涡流、超声波测量原理介绍

一、磁感应测量原理

利用磁感应原理，利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小，来测定覆层厚度。也可以测定与之对应的磁阻的大小，来表示其覆层厚度。覆层越厚，则磁阻越大，磁通越小。利用磁感应原理的测厚仪，原则上可以有导磁基体上的非导磁覆层厚度。一般要求基材导磁率在500以上。如果覆层材料也有磁性，则要求与基材的导磁率之差足够大（如钢上镀镍）。当软芯上绕着线圈的测头放在被测样本上时，仪器自动输出测试电流或测试信号。早期的产品采用指针式表头，测量反应电动势的大小，仪器将该信号放大后来指示覆层厚度。近年来的电路设计引入稳频、锁相、温度补偿等地新技术，利用磁阻来调制测量信号。还采用专利设计的集成电路，引入微机，使测量精度和重现性有了大幅度的提高（几乎达一个数量级）。

现代的磁感应测厚仪，分辨率达0.1um，允许误差达1%，量程达10mm。

磁性原理测厚仪可应用来精确测量钢铁表妹的油漆层、瓷、搪瓷防护层、塑料、橡胶覆层，包括镍在内的各种有色金属电镀层，以及化工石油行业的各种防腐涂层。

二、电涡流测量原理

高频交流信号在测头线圈中产生电磁场，测头靠近导体时，就在其中形成涡流。测头离导电基体越近，则涡流越大，反射阻抗也越大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间距离的大小，也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。由于这类测头专用测量非铁磁金属基材上的覆层厚度，所以通常称之为非磁性测头。非磁性测头采用高频材料做线圈铁芯，例如铂镍合金或其他新材料。与磁感应原理比较，主要区别是测头不同，信号的频率不同，信号的大小、标度关系不同。与磁感应测厚仪一样，涡流测厚仪也达到了分辨率0.1um，允许误差1%，量程10mm的高水平。

采用电涡流原理的测厚仪，原则上对所有导电体上的非导电覆层均可测量，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，塑料涂层及氧化膜。覆层材料有一定的导电性，通过校准同样也可测量，但要求两者的导电率之比至少相差3-5倍（如铜上镀铬）。虽然钢铁基体亦为导电体，但这类任务还是采用磁性原理测量较为合适。

三、超声波测量原理

将探头置于涂层表面，探头将发出的超声波脉冲穿过涂层到达基体，这些超声波脉冲从各层界面依次发射，又被探头的超声传感器所接受，微处理度和涂层总厚度。一次测量耗时少于2秒，数据被分组存储，接上MINIPRINT打印机，还可以打印输出所有有序存储的读数和统计数据。

需要特别指出，迄今为止这种新颖的涂层测厚仪是唯一一种无损的、能方便、快捷、测量非金属材料商各涂层厚度的仪器。而此前，这类涂层只能有损测量。