厚度计

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厚度计(thickness gauge),用于测量板材、带材、管材、片状物、涂层和镀层等厚度的机械量测量仪表。常用的厚度计核辐射厚度计、X 射线厚度计、高频涡流式厚度计、微波式厚度计和滚轮接触式电感厚度计。

核辐射厚度计  核辐射厚度计分为两类。一类是利用β、γ等核辐射线穿透被测材料时被吸收而发生强度变化来测量厚度的;另一类是利用核辐射线反散射原理的,射线穿过物质时发生散射现象,当散射角超过90°时便产生反散射,而反散射强度与材料厚度有关,测出从材料反散射的射线强度即可测出厚度。图1为核辐射穿透式厚度计。放射源发出的射线透过被测材料后被探测器吸收,探测器产生相应于厚度的电流IX,它在R上的压降为EX,经与定值器设定厚度相对应的电压ES比较后,偏差(即厚度变化量)经放大后送给显示仪表或调节仪表进行显示或控制。用β射线作为放射源的厚度计测量范围较窄,适用于测量较薄的钢带、铜带、纸张、塑料和橡胶等的厚度。用γ射线作为放射源的厚度计测量范围宽,能用于恶劣环境下,不受烟气、蒸汽和水分等影响,但需要对核辐射采取防护措施。


  X射线厚度计  X射线厚度计的工作原理是通过测量透过板材的X射线强度来确定厚度。X射线束细,响应速度快,切断电源后X射线立即消失。因此,这种厚度计使用和储存均比核辐射式方便和安全,而且因被测板材表面可能存在的水膜引起的误差比较小。
  高频涡流式厚度计  为减少被测材料在运动中因抖动引起测量结果的误差,故采用差动测量方式。接近被测金属材料表面的检测线圈L与测量电路中的电容构成谐振回路,而在线圈中产生高频交变磁场,并在被测金属中感应出涡流。涡流损耗与被测金属材料的表面到检测线圈距离x1x2 有关。涡流产生的感应电磁场又反作用于线圈L上,使其品质因素Q值、等效阻抗Z、等效电感L都发生相应的改变。通过测量电路将Q值、Z值或L值转变为检波信号电压的幅值或频率值变化,经加法器运算后即可测出厚度t。这种厚度计有较高的动态精度。
  微波式厚度计  微波式厚度计的工作原理是:微波从测量回路依次射向被测材料的两个表面,反射后送到测量反射波的接收器。当被测材料厚度变化时,测量回路微波所经过的长度也有变化。它与设定的补偿回路的信号比较后,经检波输出。微波式厚度计既可实现不接触测量,又不受被测材料性质的影响。缺点是受周围水汽影响较大。
  滚轮接触式电感厚度计  用于测量带材或板材的厚度。当被测材料通过由一活动和一固定滚轮组成的滚轮组之间时,工件厚度的变化引起活动滚轮径向位移。此位移推动电感传感器的铁芯,使电感线圈产生与厚度成比例的输出信号并显示出来。这种测量方法精度较高,且与被测材料的物理化学性质无关,但滚轮容易损伤被测表面。

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