[实用新型]一种涂层测厚仪探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及厚度测量仪器探头结构技术领域，尤其涉及一种涂层测厚仪探头。

背景技术

涂层测厚仪可无损地测量磁性金属基体上非磁性涂层的厚度及非磁性金属基体上非导电覆层的厚度。涂镀层测厚仪具有测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便等特点，是控制和保证产品质量必不可少的检测仪器，广泛地应用在制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域，而涂层测厚仪探头则是其最为重要的部件，影响到测量效率及测量精度。根据测量原理，涂层测厚仪探头一般分为磁性测厚探头、涡流测厚探头、超声测厚探头。而应用最为广泛的则是磁性测厚探头和涡流测厚探头。

电磁测厚探头是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，测量感应电动势的大小，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，分辨率达磁感应测厚仪_电涡流测量原理_磁吸力测量原理及测厚仪_电涡流原理的测厚仪到0.1um，允许误差达1％，量程达10mm。电磁测厚探头可应用来精确测量钢铁表面的油漆层，瓷、搪瓷防护层，塑料、橡胶覆层，包括镍铬在内的各种有色金属电镀层，以及化工石油待业的各种防腐涂层。

电涡流测量探头是利用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。探头离导电基体愈近，则涡流愈大，反射阻抗也愈大。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。由于这类测头专门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，例如铂镍合金或其它新材料。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。采用电涡流测量探头，原则上对所有导电体上的非导电体覆层均可测量，如航天航空器表面、车辆、家电、铝合金门窗及其它铝制品表面的漆，塑料涂层及阳极氧化膜。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.

现有的涂层测厚仪都是使用两个独立的传感器探头，一个磁性方法的探头，一个电涡流方法的探头，测量前需要先确定基本材质，并安装好探头后进行测量，选择以及装拆不便。

如国家知识产权局于2013年06月19日授权公告的专利号为CN203011362U、名称为“便携式涂层测厚仪”的实用新型专利。公开了一种便携式涂层测厚仪，其包括主机，连接线和探头，连接线一端与主机连接，连接线另一端固定有多功能接口，多功能接口与探头连接。探头包括探头本体及加载套，加载套设在探头本体外，加载套上开设有V型口。主机上设置有显示屏及键盘，主机底部设置有USB插座，主机顶部设置有电池仓盖。测量时需要人工更换探头，影响测量效率，并且频繁更换探头缩短了探头的使用寿命。

现有技术中公开了一种一体设计的涂层测厚仪探头，如国家知识产权局于2012年12月12日授权公告的专利号为CN202599329U、名称为“涂层测厚仪”的实用新型专利。公开了一种涂层测厚仪，其探头包括设有第一空腔的外保护套、设有第二空腔的内保护套以及复位弹簧；探头的内保护套第二空腔中从后向前依次设有电路板、磁芯、电磁测量端、电涡流测量端以及位于第二空腔前端出口处的盖板；电涡流测量端由第一骨架和绕制在第一骨架上的第一感应线圈组成；电磁测量端由第二骨架和绕制在第二骨架上的第二感应线圈组成；第一感应线圈与第二感应线圈分别与电路板电连接；磁芯的前端依次穿过第二骨架和第一骨架的中心通孔以及盖板的穿孔伸出外保护套。由于第一感应线圈和第二感应线圈距离太近，在测量时易发生干涉现象，影响测量结果。测厚仪测量前需要判断材质，切换测量方式时需要断电，频繁切换会缩短探头使用寿命。为达到判断材质的目的还需设置判断芯片，增加了成本。

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