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當塗層和基體材料具有不同磁性時,可利用磁法原理測量。它主要用於測量非磁性金屬或塑膠底材上的磁性鍍層,如鍍鎳層。但它也可以用於測試鋼鐵上的非磁性塗層,特別是對於較厚的鍍層,如鉻和鋅,磁性法比磁感應法更適合。
磁性測量法是基於一種以愛德溫·霍爾命名的效應原理。當載流導體放置在恒定磁場內時,就會發生這種效應。
當電子穿過導體時,它們也穿過靜態磁場。因此,它們受到洛倫茲力的影響,該力將電子以垂直於磁場的運動推到導體的邊緣,產生電荷分離。與電容器類似,這會產生一個電壓,即霍爾電壓。
磁性材料,如鍍鎳層,增強了靜磁場也增加了霍爾電壓。儀器會記錄該電壓,並利用探頭的特徵曲線之一,即測量信號和鍍層厚度之間對應關係的函數,將其轉換成一個厚度值。
所有的電磁測量法都是透過比較的方法。也就是將測量信號與存儲在設備中的特徵曲線進行比較。為了得到正確的結果,特徵曲線必須與當前條件相匹配,可透過校正來實現。
以下因素會對測量結果有較大影響:基材的磁性大小、樣品的形狀和表面的粗糙度。此外,操作人員也會影響測量結果。
磁性表示材料對磁場的適應程度。鐵或鎳等物質具有高磁性。它們會被磁化並加強磁場。
由於金屬及其合金的磁性不同,儀器必須對不同的材料重新校正。
實際上,大多數測量誤差是由於樣品的形狀造成的。對於曲面,透過空間的磁場比例是不同的。例如,在平板上校正儀器,在凹面上測量會導致測量結果偏低,而在凸面上測量會導致測量結果偏高。 這種方式造成的誤差可能是實際值的數倍!
如果樣品很小或很薄,也會產生類似的效果。 在這種情況下,磁場同樣會延伸到樣品之外的空間區域,從而影響測量結果。 為避免這些誤差,應始終在無塗層的實際工件基材上進行校正。
對於粗糙表面,測量結果可能會失真,這取決於探針是放置在粗糙輪廓的“谷”還是“峰”上。這樣的測量結果差異會很大,建議透過多次重複測量取平均值來得到一個穩定的結果。 一般來說,只有當塗層厚度至少是粗糙度峰值的兩倍以上時,在粗糙表面上測量塗層厚度才有意義。
最後重要一點,儀器的操作方式也是一個主要的影響因素。確保探頭始終垂直接觸被測面,且不受外力。為了獲得更準確的測量值,還可以借助測量台來使探頭自動接觸樣品。