現(xiàn)如今涂層技術(shù)應(yīng)用的十分廣泛,當(dāng)我們在日常生活中所見到的金屬物質(zhì)都有鮮艷照人的光澤顏色,而這些物品的表面就是使用涂層技術(shù)進(jìn)行表面涂裝。但涂層測厚的方法有很多,除了常規(guī)的機(jī)械方法外,還有其他的一些方法,如超聲波測厚、磁性測厚、渦流法測厚等等,對于這些各式各樣的涂層技術(shù),不是專業(yè)人事的話很難區(qū)分的。下面就由小編給大家?guī)沓暡ㄍ繉訙y厚影響因素,讓大家對超聲波涂技術(shù)有所了解。
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一、超聲波涂層測厚的原理:
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超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時,脈沖被反射回探頭,通過準(zhǔn)確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。超聲波測厚儀主要由主機(jī)和探頭兩部分組成,主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計數(shù)顯示電路三部分。超聲波測厚儀發(fā)射超聲波經(jīng)過探頭,探頭產(chǎn)生脈沖通過所檢測物體后由接收電路接收,通過計算器準(zhǔn)確測量并按下t=2H/v計算超聲波在材料中的傳播時間,由顯示器顯示出被測物體厚度值。式中:t為超聲波發(fā)射和接收的時間,單位s;H為物體的壁厚,單位mm;v為物體的聲速,m/s。
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二、超聲波涂層優(yōu)勢:
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超聲波涂層,又名超聲噴涂,是一種利用超聲波霧化技術(shù)進(jìn)行的噴涂工藝。其噴涂的材料首先為液體狀態(tài),液體可以是溶液、溶膠、懸浮液等,液體涂料先通過超聲波霧化裝置霧化成微細(xì)顆粒,然后再經(jīng)一定量的載流氣體均勻涂覆在基材對表面,從而形成涂層或薄膜。超聲波噴涂與傳統(tǒng)的單流體或二流體噴涂最大的區(qū)別在于霧化裝置或霧化噴頭采用了超聲波霧化裝置,即超聲波噴頭。超聲噴涂與傳統(tǒng)的二流體噴涂相比,具有涂層均勻度高、原料利用率高、涂層厚度控制精度高、涂層厚度更薄、飛濺少、噴頭不堵塞、維護(hù)成本低等優(yōu)點。而相比于真空蒸鍍、CVD等鍍膜工藝,超聲噴涂是一種更加經(jīng)濟(jì)的薄膜涂覆工藝,尤其是在較大面積薄膜制備上,超聲噴涂的設(shè)備成本低于真空鍍膜設(shè)備。
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二、超聲波涂層測厚影響因素是什么:
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從超聲波測厚儀的工作原理中可以看出,超聲波測厚儀測得的厚度與輸入的材料聲速有關(guān)。根據(jù)以往研究表明,對超聲波測厚儀測量鋼板厚度產(chǎn)生影響的因素主要可以歸為以下9個方面。
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1、鋼板種類
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鋼板的材質(zhì)存在多樣性,熱處理狀況也不相同,其晶粒度和標(biāo)準(zhǔn)試塊也不相同;其次材料的內(nèi)應(yīng)力能影響材料的縱波聲速進(jìn)而影響超聲測速;再然后縱波聲速與鐵素體含量和珠光體片層結(jié)構(gòu)有關(guān),鐵素體含量高,珠光體片層尺寸小,縱波聲速高。鋼鐵的不同處理工藝也會對鋼鐵聲速產(chǎn)生影響。如,采用油淬和水淬兩種工藝的材料,組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力小,縱波速度高。
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2、測厚儀本身
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主要有儀器固有的精度誤差、測厚儀的重復(fù)性操作誤差、校準(zhǔn)試塊的尺寸精度等。測厚儀在使用前要進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零,若校準(zhǔn)不準(zhǔn)確也會產(chǎn)生測量誤差。
3、鋼板試樣表面
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試樣表面的灰塵、氧化皮、銹蝕、污垢和等覆蓋物以及表面平整度和粗糙度都會造成耦合不良,對測厚造成影響。
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4、探頭
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探頭中的頻率、頻譜、接觸面積不同,會對探頭聲場產(chǎn)生影響。
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5、材料內(nèi)部缺陷
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當(dāng)材料內(nèi)部有嚴(yán)重的偏析、夾雜、分層、裂紋、白點等缺陷時,會造成聲速顯示值改變。
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6、探頭磨損
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常用測厚探頭表面為丙烯樹脂,長期使用表面粗糙度增加,導(dǎo)致靈敏度降低。
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7、耦合劑
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耦合劑用來排除探頭和被檢物體之間的空氣,如選擇的種類或使用方法不當(dāng),將會造成測量誤差。
8、測量時施加力
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超聲波測厚時,用力不均,會對耦合層的厚度有一定影響,造成示值差異。用力較大,耦合效果好,耦合層厚度較薄,示值厚度就小。
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9、鋼板溫度
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在-20~120℃范圍內(nèi),鋼中縱波聲速隨著溫度的上升而下降。
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