涂層測(cè)厚儀測(cè)量原理分析之變磁阻法
來(lái)源:滄州市歐譜檢測(cè)儀器有限公司
2022年02月04日 10:26
一般變磁阻式傳感器是針對(duì)測(cè)量磁性金屬基底上的非磁性涂層的,其結(jié)構(gòu)圖如圖所示,在氣隙很小時(shí),可以認(rèn)為氣隙中的磁場(chǎng)是均勻的。若忽略磁路損耗,則磁路總磁阻為
磁路總磁阻_變磁阻法
通常,氣隙C(μr=1)磁阻遠(yuǎn)大于鐵芯和銜鐵(μr=~5000的磁阻,上式可近似為
變磁阻法_公式2
這樣,線圈中的電感量為:
線圈中的電感量_變磁阻法
變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)圖及其輸出特性曲線圖
變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)圖及其輸出特性曲線圖
當(dāng)線圈匝數(shù)W、氣隙截面積S0為常數(shù)時(shí),電感L僅僅是空氣間隙的函數(shù)。滄州歐譜上式反映了變間隙電感傳感器應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。其中,線圈和鐵芯構(gòu)成測(cè)厚儀的測(cè)量頭。
進(jìn)行測(cè)量時(shí),磁性金屬基底上的非磁性涂層厚度不同,使測(cè)量頭中的鐵芯與磁性金屬基底的相對(duì)距離不同,引起磁路中的磁阻變化,從而導(dǎo)致線圈中的電感量的變化。
其輸出特性如圖所示,是非線性的,靈敏度隨氣隙增大而減小,所以,一般間隙b取0.2-1mm。為了減小非線性,量程必須限制在較小范圍,一般為間隙的1/5以下。另外,這種傳感器制作裝配比較困難。由于變間隙式電感傳感器的測(cè)量范圍與靈敏度及線形度相矛盾,因此變間隙式電感式傳感器適用于測(cè)量小位移的場(chǎng)合。目前市售的采用磁感應(yīng)法的涂鍍層測(cè)厚儀的量程范圍一般為0.5-1250μm。顯然,這不能滿足本課題中要求的量程范圍(0.1mm - 3mm ) 。
綜上所述,對(duì)于吸波涂層無(wú)損測(cè)厚問(wèn)題目前尚無(wú)理想的解決方案,也無(wú)現(xiàn)成的無(wú)損測(cè)厚儀產(chǎn)品可用。如何在現(xiàn)有涂層無(wú)損測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和制備出能應(yīng)用于吸波涂層厚度測(cè)量的系統(tǒng)己成為吸波材料工藝研究的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),是吸波材料應(yīng)用研究中的一個(gè)重要課題。