激光投线仪简介 |
激光投线仪简介
激光投线仪器设备根据测量原理一般有以下五种类型:
1.磁性测厚法:适用导磁材料(Material)上的非导磁层厚度测量.导磁材料一般为:钢\\铁\\银\\镍.此种方法测量精度高
2.涡流测厚法:适用导电金属上的非导电层厚度测量.此种方法较磁性测厚法精度低
3.超声波（是一种频率高于20000赫兹的声波）测厚法:目前国内还没有用此种方法测量涂镀层厚度的,国外个别厂家有这样的仪器设备,适用多层涂镀层厚度的测量或则是以上两种方法都没有办法测量的场合.但一般价格昂贵\\测量精度也不高.
4.电解测厚法:此方法有别于以上三种,不属于无损检测,需要破坏(vandalism)涂镀层.一般精度也不高.测量起来较其他几种麻烦
5.放射测厚法:此种仪器设备价格非常昂贵（一般在10万RMB以上）,适用于一些特殊场合.
国内目前使用 为普遍的是以下方法。
一． 磁吸力测量原理及激光水准仪
永久磁铁（测头）与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系，这个距离就是覆层的厚度。利用这一原理制成激光水准仪，只要覆层与基材的导磁率之差足够大，就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型，所以磁性激光水准仪应用 广。激光水准仪基本结构由磁钢，接力簧，标尺及自停机构组成。磁钢与被测物吸合后，将测量簧在其后逐渐拉长，拉力逐渐增大。当拉力刚好大于吸力，磁钢脱离的一瞬间记录下拉力的大小即可获得覆层厚度。新型的产品(Product)可以自动完成这一记录过程(guò chéng)。不同的型号有不同的量程与适用场合。
这种仪器设备的特性是操作控制（control)简便、坚固耐用、不用电源，测量前无须校准，价格也较低，很适合车间做现场质量控制。激光标线仪利用半导体泵浦激光器作为光源，经过一组透镜组合整合后能够发射出高准直度的点状光源，在经过特制棱镜打散后能够形成一条亮度均匀的光线。由于采用特殊设计的棱镜扩散光线，有效避免了采用普通柱镜扩散光线后产生光线两端光强弱中间光强的缺点，我公司设计的标线仪在扩散光线后能够使光线两端和中间的亮度相同（肉眼分辨），经功率测试结果分析得出两端光强和中间光强误差在3%以内，肉眼无法分辨出亮度差。
二． 磁感应测量原理
采用磁感应原理时，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。利用磁感应原理的激光水准仪，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(Material)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，仪器设备自动输出测试电流或测试信号。早期的产品(Product)采用含义：钟表中用来指示对应时间的部件式表头，测量感应电动势的大小，仪器设备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（意为：公开的信件或公共文献）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）。现代的磁感应激光水准仪，分辨率达到0.1um，允许偏差达1%，量程达10mm。
磁性原理激光水准仪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(Rubber)覆层，包括(bāo kuò)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。激光投线仪是在普通水准仪望远镜筒上固装激光装置而制成的，激光装置由氦氖激光器和棱镜导光系统所组成。
三． 电涡流测量原理
高频交流信号在测头线圈中产生电特性：波粒的辐射，测头靠近导体时，就在其中形成涡流。激光标线仪能够在使用距离50米的位置清晰分辨出光线，有效的解决了人工划线的工作强度。测头离导电基体愈近，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(Material)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(frequency)不同，信号的大小、标度关系不同。与磁感应激光水准仪一样，涡流激光水准仪也达到了分辨率0.1um，允许偏差1%，量程10mm的高水平。
采用电涡流原理的激光水准仪，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、铝合金房门窗户及其它铝制品表面的漆，塑料涂层及阳极（anode）氧化膜。激光投线仪首先按照水准仪的操作方法安置、整平仪器，并瞄准目标。然后接好激光电源，开启电源开关，待激光器正常起辉后，将工作电流调至5mA左右，这时将有最强的激光输出，目标上将得到明亮的红色光斑。当光斑不够清晰时，可调节镜管调焦螺旋，至清晰为止。如装上波带片，光斑即可变为十字形红线，故可提高读数精度。与一般水准测量不同，激光水准仪测量是由持尺人负责读尺并记录。激光水平仪带有激光导向装置的测定地面水准点高差的仪器。 应用学科：机械工程（一级学科）；光学仪器（二级学科）；激光器件和激光设备-激光应用（三级学科）覆层材料(Material)有一定的导电性，通过(tōng guò)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
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