電渦流測量原理及電渦流測厚儀

利用高頻交變電流在線圈中產(chǎn)生一個電磁場，將 測頭與涂層接觸時，金屬基體上產(chǎn)生電渦流，并對測頭 中的線圈產(chǎn)生反饋作用，通過測量反饋作用的大小來 導(dǎo)出涂層的厚度，其工作原理如圖 3 所示。測頭距離導(dǎo) 電基體愈近，則渦流就愈大，反射阻抗也就愈大。這個 反饋作用量表征了測頭與導(dǎo)電基體之間距離的大小， 也就是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電涂層厚度的大小。根據(jù)電渦 流測量原理制成的測厚儀稱為電渦流測厚儀。由于電 渦流測厚儀測頭專門用于測量非鐵磁金屬基材上的涂 層厚度，因此被稱為非磁性測頭。

與磁感應(yīng)原理比較，電渦流測量的原理在測頭、信 號的頻率、信號的大小、標(biāo)度關(guān)系上都不同。但是，與磁 感應(yīng)測厚儀一樣，渦流測厚儀分辨率也達到了 0.1 μm，允許誤差達到 1%，量程達到 10 mm。采用電渦流 原理的測厚儀，原則上對所有導(dǎo)電體上的非導(dǎo)電體涂層均可測量，如航空航天器、汽車、家電、鋁合金門窗及 其他鋁制品表面的油漆、塑料涂層及陽極氧化膜。對有 一定導(dǎo)電性的涂層材料，通過校準(zhǔn)同樣也可測量，如銅 上鍍鉻，但要求兩者的導(dǎo)電率之比至少相差 3 ～ 5 倍。 雖然鋼鐵基體也能導(dǎo)電，但鋼鐵基表面的涂層還是采 用磁性原理測量比較合適。 用電渦流涂層測厚儀測量非磁性金屬基體上的非 導(dǎo)電涂層厚度已有數(shù)十年歷史，隨著各種新型工程材 料的開發(fā)、微電子技術(shù)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化的推進，渦流涂層 測厚儀在電路設(shè)計、測頭的多制式與通用性、新型傳感 器應(yīng)用、量值顯示與數(shù)據(jù)打印、測控功能擴展及其智能 化等方面，都不斷取得突破與創(chuàng)新，渦流測厚技術(shù)得 到快速發(fā)展。