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天瑞儀器鍍層測厚儀測量誤差問題分析

發(fā)布時間:2018-09-03瀏覽次數(shù):1716返回列表

天瑞儀器鍍層測厚儀主要用于金屬材料表面涂鍍層厚度的測量,般常采用無損檢測方法。但是,由于測量對象、測量方法、測量環(huán)境、儀器設(shè)備等因素引了諸多測量誤差,為確保測量結(jié)果的準確可靠,有要對其行不確定度分析。
、誤差分析
1、測量對象引入的誤差
測量對象引入的測量誤差主要包括以下幾方面:
(1)覆蓋層厚度的影響
(2)基體金屬磁性的影響
(3)基體金屬厚度的影響
(4)材料的邊緣效應(yīng)的影響
(5)基體金屬機械加方向的影響
(6)基體金屬剩磁的影響
(7)基體金屬曲率的影響
(8)基體金屬表面粗糙度的影響
對上述因素產(chǎn)生的測量誤差分析如下:
(1)對于較薄的覆蓋層,由于受儀器本身測量度和覆蓋層表面粗糙度的影響,較難準確測量覆蓋層厚度,尤其是當覆蓋層厚度小于5μm的情況;對于較厚的覆蓋層,其測量結(jié)果相對誤差近似為常數(shù),誤差隨覆蓋層厚度增加而增大。
(2)不同鐵磁性材料或同鐵磁性材料采用不同的熱處理方式和冷加藝后,其磁特性均有較大差異,而材料的磁特性差異會直接影響對磁鐵或檢測線圈的磁作用,為減小或消除磁特性差異產(chǎn)生的影響,應(yīng)采用磁特性與試樣基體相同或相近的金屬材料做為基體對儀器校準。
(3)由于磁場在鐵磁性基體材料中的分布狀態(tài)在定范圍內(nèi)與基體厚度密切相關(guān),當基體厚度達到某臨界厚度時,這種影響才能減小或忽略。若試樣基體厚度小于臨界厚度時,應(yīng)通過化學方法除去試樣的局覆蓋層,利用試樣基體對儀器校準。
(4)儀器對試樣表面的不連續(xù)敏感,太靠近試樣邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處測量時,磁場將會發(fā)生變化,測量結(jié)果將不可靠。因此,不要在靠近不連續(xù)的位如邊緣、孔洞和內(nèi)轉(zhuǎn)角等處行測量。
(5)金屬機械加方向?qū)Σ牧系拇盘匦詴a(chǎn)生較大影響,當使用雙式測頭或被磨損而不平整的單式測頭測量時,測量結(jié)果會受到磁性基體金屬機械加(如軋制)方向的影響。因此,在試樣上測量時應(yīng)使測頭的方向與在校準時該測頭所取方向致。
(6)金屬材料由于磨削等加方式可能帶來剩磁,影響儀器測量,試樣測量前應(yīng)行消磁處理,并在互為180°的兩個方向上行測量。
(7)基體金屬曲率的變化將影響測量結(jié)果,曲率半徑越小,對測量結(jié)果的影響越大。當測量曲率較小的試樣時,應(yīng)通過化學方法除去試樣的局覆蓋層,利用試樣的無膜分作為基體對儀器校準。
(8)基體金屬表面粗糙度將影響測量結(jié)果,粗糙度程度增加,對測量結(jié)果的影響增大。應(yīng)對試樣基體多個位置行零點校正,并在試樣不同位置上行多次測量,測量次數(shù)至少應(yīng)增加到5次或以上,以減小影響。
2、測量方法引入的誤差
測量方法引入的測量誤差主要包括以下幾方面:
(1)料表面附著外來物質(zhì)
(2)測頭取向
對上述因素產(chǎn)生的測量誤差分析如下:
(1)儀器測頭須與試樣表面緊密接觸,當試樣表面存在外來物質(zhì),如灰塵、油脂和腐蝕產(chǎn)物等,將影響測量結(jié)果,應(yīng)盡量去除,保持試樣表面清潔。同時,在測量時,還應(yīng)避開難以除去的缺陷。
(2)考慮到地重力場的影響,磁吸力原理的測厚儀測量結(jié)果會受磁體取向的影響,當在水平或倒置位置上采用磁吸力原理的測厚儀測量時,若測量裝置沒有在重心處得到支撐,應(yīng)分別在水平或倒置位置上對儀器校準。
(3)測量環(huán)境引入的誤差
測量環(huán)境引入的測量誤差主要包括以下幾方面:
(1)圍各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的強磁場
(2)環(huán)境溫度
(3)環(huán)境濕度
上述因素我們可以采取措施盡量避免,比如:盡可能避免在強磁場環(huán)境下測量;在常溫常濕環(huán)境下即可滿足測量條件,因此這些誤差忽略不計,不予分析。
(4)儀器設(shè)備儀器設(shè)備引入的誤差
儀器設(shè)備引入的測量誤差主要包括以下幾方面:
(1)器測量示值誤差
(2)儀器測量zui小分辨率
(3)儀器使用的校準片