测厚方法综述

01 基本介绍

测厚是指测量物体的厚度。由于现在化的要求，很多时候都需要运用到测量物体的厚度以达到实际的要求。这样，测量厚度就在慢慢的发展起来。

测厚看似简单，但要找到满足要求的测量方法，也是要费一番功夫的。而测厚的方法也是多种多样，包括超声测厚，涡流测厚，霍尔效应测厚，相控阵测厚，X射线荧光法测厚，电磁超声测厚，激光测厚等多种方法，且各有应用场合，因而选择一种适合的测厚方法尤为重要。

02 超声测厚

超声测厚，是最常用的一种厚度测量手段。其原理是通过探头将声波传入被测物体内部，通过声波在工件中的传播时间，以计算出被测物体的厚度。

超声测厚方法除了能够进行一些常规的测厚工作以外，还可以针对一些特殊的应用场合进行厚度测量：

- 穿透涂层测厚，即使用单个底面回波测量金属的实际厚度。这个技术可以分别显示金属和涂层的厚度，这两个厚度值都根据它们各自正确的材料声速值得到了调整。因此，要测量金属材料的厚度，无需去掉其表面的漆层和涂层。

- 氧化层/沉积物测量，该方法使用高级算法测量锅炉管件内壁氧化层/沉积物的厚度。测厚仪同时显示锅炉管件的金属基底厚度和氧化层的厚度。了解氧化层/沉积物的厚度有助于预测管件的寿命。（需要注意的是此时的氧化层或沉积物需要是致密的氧化层）

- 多层测厚，通过计算，同时显示最多多层材料每层的厚度测量值。这个功能还可显示几个所选层的总和厚度。典型的应用包括对塑料燃料箱中的阻挡层、瓶子的预成型坯及软性隐型眼镜进行的厚度测量。

- 测厚数据自动上传，使用带有数据传输功能的测厚仪即可自动将测得的厚度数据导出，并可用于后续的分析和分选工作。

03 涡流测厚

涡流测厚方法适用于导电基材上的非导电性涂层厚度的测量，其基本原理是当探头与被测试样接触时，探头所产生的高频电磁场，使探头下方的金属导体产生涡流场，并被仪器接收到。该信号的振幅和相位与导体与探头之间的非导体涂层厚度成一定函数关系。通过测量该信号的幅值和相位的大小和变化，就能够得知被测涂层的厚度值。

04 霍尔效应测厚

霍尔效应是电磁效应的一种。当电流垂直于外磁场通过导体时，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。

在进行壁厚测量时，需在被测工件的一侧放入小的钢制目标（目标滚珠、目标圆盘或目标钢线），在其另一侧放置磁探头。仪器可精确测量出探头尖端到目标之间的距离，这个距离就是工件的壁厚。

需要注意的是被测物体需要是非铁磁性材料。

05 相控阵测厚

超声相控阵技术其基本原理与常规超声相同，因而使用方法类似。但相控阵技术由于其直观成像和高覆盖面积的优点，使其能够得到更加直观的厚度分布情况。

06 X射线荧光法镀层测厚

X射线无损镀层测厚仪是通过X射线激发各种物质（如Mo、Ag、Mn）的特征X射线，然后测量这被释放出来的特征X射线的能量对样品进行进行定性，测量这被释放出来的特征X射线的强度与标准片（或者对比样）对比得出各物质的厚度，这种强度和厚度的对应关系在软件后台形成曲线。而各种物质的强度增加，厚度值也增加，但不是绝对直线关系；通过标样和软件及算法（算法有FP法和经验系数法）得到一个最接近实际对应关系的曲线.

07 电磁超声测厚

电磁超声是诸多超声检测方法的一种。与传统超声波检测一样，电磁超声利用超声波来测量材料参数或探测材料中的缺陷。所不同的是，电磁超声传感器利用电磁场的来激发超声波，而传统的超声波传感器使用压电晶片的压电效应来激发超声波。

从应用的角度来说，电磁超声和传统压电超声相比一个最大的优点就是无需使用耦合剂。而由此可以引申出一系列的电磁超声比传统超声波传感器的应用优势；

• 可以实现非接触式检测（提离可达6mm）提高了可靠性和重复性。

• 不需耦合剂，适合高温和低温环境下的检测。

• 不受工件表面的影响，对材料表面处理要求不高，检测结束无需后处理，可大大提高工作效率，减小劳动强度

• 检测速度快。传统的压电超声的检测速度，一般都在10米/分钟左右，而EMAT可达到40米/分钟，甚至更快。

08 激光测厚

激光测厚仪一般是由两个激光位移传感器上下对射的方式组成的，上下的两个传感器分别测量被测体上表面的位置和下表面的位置，通过计算得到被测体的厚度。激光测厚仪的优点在于它采用的是非接触的测量，相对接触式测厚仪更精准，不会因为磨损而损失精度。相对超声波测厚仪精度更高。相对X射线测厚仪没有辐射污染。