超聲波測厚儀如何使用

使用超聲波測量技術的塗層厚度計正變得越來越流行。他們支持或取代測量木材和木製品塗層厚度的破壞性方法。

塗層具有多種功能。一些用於恢復、保護、防水和美化木結構。其他的是專門制定密封和填充毛孔，並提供一個美觀的表面紋理。滲透性的飾面被吸收到木材中，硬化後形成堅固的防護屏障，不會剝

為什麼要測量厚度？

塗料的設計是在製造商規定的厚度範圍內使用時，最好達到預期的功能。例如，轉換清漆比其他塗料更不應該用5毫升乾燥厚度超過為了防止開裂或其他完成故障。Nitrocellulose lacquer should usually be kept lower than 3 mils. 一致的MIL厚度是最重要的應用漆底塗層和裂紋塗層，以達到預期的裂紋整理效果。

在中密度纖維板（MDF），粉末塗層的厚度範圍通常在3到9毫升。通常厚度越厚，漆面就越耐用。工廠規格通常要求規定的公差為1密爾。這種水平的質量不能僅僅通過看它來決定。

精確測量光潔度還有其他好處。當公司沒有檢驗和檢驗來料質量時，他們就浪費了返工產品。通過檢查噴塗操作員技術，確保塗層符合製造商的建議。此外，施加過多的膜厚會大大降低整體效率。最後，定期檢測可以減少內部返工和客戶數量的回報由於加工缺陷。

如何測試？

測試塗層厚度對於質量控制和檢驗目的是司空見慣的。當基體金屬為碳鋼時，採用磁性方法。渦流裝置用於其他金屬，如銅和鋁。

由於這些儀器不能測量木材表面的厚度，因此採用了替代技術：

光學切片（切割塗層部分，查看切下）高度測量（測量之前和之後用千分尺）Gravimetric（測量塗層厚度的質量和面積計算）蘸溼膜厚度計到未乾的油漆和使用固體的體積百分比計算幹膜厚度替代（放置一個鋼片在木材和塗料在同一時間）。

這些測試是費時，難以執行，並受到運營商的解釋和其他測量誤差。噴頭發現破壞性方法不切實際。得到一個統計代表性的樣本，從很多的木材產品可能需要報廢的破壞性測試過程的一部分。

隨著超聲儀器的到來，許多測試者已經切換到無損檢測。

超聲波的突破

高質量的專業人員已經熟悉超聲波測試的各個方面，其中高頻聲波能量用於進行檢查和測量。超聲波檢測可以檢測和評估金屬中的缺陷，測量尺寸，確定材料的特性和更多。

壁厚測量也許是超聲測試中最簡單也是最簡單的方法。精密超聲波壁厚計允許快速厚度測量對象，而不需要雙方訪問。然而，對於塗層測量，這些量具並不理想。他們沒有衡量丙烯酸填料廠底漆、漆、UV面漆的厚度足夠的靈敏度，粉末塗料和其他材料用在木。

圖1 PosiTector 200超聲波測厚儀.

第一手持儀專為測量塗層厚度在14年前就出現在市場上，現在到第四代。它使用一個單一的元件的傳感器和先進的數位技術，數位化回波濾波增強。今天的手持式超聲波塗層測厚儀操作簡單，經濟實惠，可靠（圖1）。

超聲測量技術

超聲檢測是通過發送超聲波振動在塗料中使用探頭（傳感器）與耦合劑應用於表面的援助。

振動通過塗層直到遇到具有不同力學性能的材料通常基板但也許不同的塗層。振動，部分反映在這個界面，返回到傳感器。同時，對所傳遞的振動的一部分繼續旅行之外，接口和經驗在任何材料界面遇到的再思考（圖2）。

因為大量潛在的回聲可能發生，量具的設計選擇最大或最高回波，計算厚度測量。儀器在多層應用測量個人層還喜歡響亮的回聲。用戶只需輸入層的數量來衡量的，比如說三，和計測量三響亮的回聲。量具忽略柔軟與塗層缺陷和基底層。

測量精度

任何超聲測量的精度直接對應的完成被測聲速。由於超聲波儀器測量的超聲波脈衝的渡越時間，他們必須校準「聲速」在特定的材料。

從實用的角度來看，聲速值不變化很大，用在木材工業中的塗層材料。因此，超聲波塗層測厚儀通常不需要調整到工廠校準設置。

塗層與基板的地方

一個因素影響測量精度和測量重複性是這些超聲波塗層界面與木質基材。圖3顯示了兩個例子塗木。這些照片，在現場破壞性試驗比大多數更高解析度的能力，清楚顯示完成和木頭之間的邊界。面漆塗層上看起來光滑，但厚度可能不一致。木材表面往往是顆粒狀的具有不同程度的表面粗糙度和底漆滲透。這樣的孔隙度和粗糙度可促進粘附反而增加獲得可重複的厚度測量通過任何方式的困難。

超聲儀器的設計平均小的違規行為產生有意義的結果。特別是在粗糙的表面或基板的個人閱讀似乎是不可重複的，一系列比較平均的結果往往可重複性。

圖4一些儀器測量多層系統中的各個層。在這個例子中，1層是1.5密耳厚。2層是1.5密耳厚，總厚度為3密耳。圖形液晶displaystwo「峰」代表的是兩材料界面。

確保正確的聲音

超聲檢測對木材產業的獨特優勢。家具、地板、樂器製造商經常使用幾層漆或類似的材料整理。一些過程需要確定各層或一系列層厚度的能力。當應用在錯誤的厚度，塗層，美化和保護高質量的吉他，例如，可以很容易地影響它的聲音。太多的塗料可以減弱吉他的共鳴太少會有相反的效果。

樂器製造商現在使用超聲波儀器的準確和非破壞性測量對他們有價值的產品，漆。由於使用這種新技術，他們不僅降低了漆的使用，但他們能夠採取有意義的措施不破壞他們的生產過程。沒有需要報廢產品測量塗層厚度，並在整個表面的厚度可以很容易地測量確保平穩、均勻的塗層。返工最小化由於更多的控制能力的塗裝工藝。

圖6有些儀器提供統計分析。在這個例子中，10個被測量。18.2毫升的最後測量和顯示的平均，標準偏差和所有10個讀數的最大/最小值。

結束語

超聲塗層厚度測量是目前公認的用於木材行業可靠的測試程序。標準測試方法ASTM d6132-04描述。「進行無損測量的標準試驗方法對有機塗層幹膜厚度使用超聲波儀」（2004，ASTM）。為了驗證量具校準，環氧塗層厚度標準可溯源到國家標準組織認證。

快速、無損厚度測量可以採取材料以前需要破壞性試驗或實驗室分析。這種新技術提高了在整理房間的一致性和吞吐量。潛在的成本降低，包括：

減少浪費在塗層通過控制塗層被施加的厚度

減少返工和修理通過直接反饋給操作者和改進過程控制

無需破壞或修復以破壞鍍層厚度測量的對象