电涡流测量原理及电涡流测厚仪

利用高频交变电流在线圈中产生一个电磁场，将 测头与涂层接触时，金属基体上产生电涡流，并对测头 中的线圈产生反馈作用，通过测量反馈作用的大小来 导出涂层的厚度，其工作原理如图 3 所示。测头距离导 电基体愈近，则涡流就愈大，反射阻抗也就愈大。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涂层厚度的大小。根据电涡 流测量原理制成的测厚仪称为电涡流测厚仪。由于电 涡流测厚仪测头专门用于测量非铁磁金属基材上的涂 层厚度，因此被称为非磁性测头。

与磁感应原理比较，电涡流测量的原理在测头、信 号的频率、信号的大小、标度关系上都不同。但是，与磁 感应测厚仪一样，涡流测厚仪分辨率也达到了 0.1 μm，允许误差达到 1%，量程达到 10 mm。采用电涡流 原理的测厚仪，原则上对所有导电体上的非导电体涂层均可测量，如航空航天器、汽车、家电、铝合金门窗及 其他铝制品表面的油漆、塑料涂层及阳极氧化膜。对有 一定导电性的涂层材料，通过校准同样也可测量，如铜 上镀铬，但要求两者的导电率之比至少相差 3 ～ 5 倍。 虽然钢铁基体也能导电，但钢铁基表面的涂层还是采 用磁性原理测量比较合适。 用电涡流涂层测厚仪测量非磁性金属基体上的非 导电涂层厚度已有数十年历史，随着各种新型工程材 料的开发、微电子技术应用和标准化的推进，涡流涂层 测厚仪在电路设计、测头的多制式与通用性、新型传感 器应用、量值显示与数据打印、测控功能扩展及其智能 化等方面，都不断取得突破与创新，涡流测厚技术得 到快速发展。