相敏渦流法

利用渦流可靠地測量金屬塗層.

相敏渦流法是振幅敏感渦流法的改良. 用於塗層厚度測量. 相敏渦流法可用於根據 ISO 21968 測試任何基材上的導電塗層,例如 PCB 上的銅或鋼或絕緣材料上的鎳. 相敏渦流法對許多外部影響不是很敏感. 例如,測試部件的曲率或表面的粗糙度幾乎不會影響測量——與傳統的測量相比,這是一個很大的優勢, 相較於磁感應法或振幅敏感渦流法. 因此,相敏渦流探頭非常適合測試電鍍中小零件的鋅厚度,無需額外校準.

這就是相敏渦流法的工作原理.


相敏渦流探頭由鐵氧體磁芯組成,鐵氧體磁芯上纏繞兩個線圈. 電流在勵磁線圈中產生高頻磁場(kHz-MHz 範圍),從而在樣品中產生渦流.

透過第二個線圈(測量線圈)測量探頭的交流電阻(阻抗. 此探頭阻抗由樣品中的渦流改變,與激勵電流(沒有樣品的探頭)相比是異相的(相位角 φ).

相位角 取決於材料的層厚和電導率. 如果電導率已知,則在儀器中將相位角與儲存的特性曲線進行比較,並轉換為塗層厚度值.

提離效應期間會發生什麼事?

對於塗層厚度測量,相敏渦流法具有很大的優勢. 如上所述,實際測量訊號直接在塗層中產生. 這使該方法與磁感應法和振幅敏感渦流法顯著區別,後者測量來自基材的訊號衰減.

因此,探頭不必直接放置在金屬層上,但也可以測量塗層下方的金屬層,例如雙重測量.

這個方法用在哪裡?

  • 電鍍表面和印刷電路板的塗層厚度測量,例如.
    • 鐵上鎳
    • 鐵上的鋅或銅
    • 黃銅或青銅上的銅
    • 鐵上熱噴塗鋁塗層 (TSA)
    • 印刷電路板上的銅
    • 印刷電路板孔中的銅

哪些因素會影響測量?

所有電磁測量方法都是比較性的. 這意味著將測量的訊號與設備中儲存的特性曲線進行比較. 為了確保結果正確,特性曲線必須適應當前條件. 這是透過校準用於塗層厚度測量的測量裝置來完成的.

  • 正確的校準會帶來不同

      能夠強烈影響使用相敏渦流法進行塗層厚度測量的因素主要是材料的電導率和磁導率. 測試部件的厚度也很關鍵. 此外,操作員應始終確保所有測量的探頭位置正確.

  • 導電性

      塗層和基材的電導率決定了感應渦流的密度,從而對塗層厚度測量有直接影響. 因此,必須使用基材和塗層的正確組合(即稍後要進行實際測量的材料)來校準儀器.

  • 測試件厚度

      對於金屬樣品,渦流不僅會在塗層材料中產生,還會在基材中產生. 如果基材非常薄(例如平板金屬),則必須注意確保測量頻率和與材料相關的最小厚度得到保證.

  • 操作測量裝置

      最後但並非最不重要的一點是,塗層測厚儀的操作方式對於確定塗層厚度也起著重要作用. 始終確保探頭保持在塗層表面上方且在無壓力的情況下保持水平. 探頭尖端越小,傾斜造成的影響越小. 如果探頭尖端較大或較平,則影響相應較大. 為了獲得更好的精度,支架也可用於自動將探頭降低到測試部件上. 此外,我們也為各種探頭提供放置輔助工具,例如用於曲面的稜形套.

      原則: 始終對測量表面上的未塗佈部分進行校準,隨後也要測量塗層厚度.

重要事項
為了抵消錯誤的測量結果,還必須考慮以下影響:

  • 特別軟的塗層(例如磷酸鹽塗層)的壓痕錯誤.
  • 由於探針尖端的磨損,散射會增加. 我們建議定期檢查.

這裡應用哪個標準?

符合 ISO 21968 的相敏渦流法