薄片测厚仪是一种常用于测量薄片、薄膜或涂层厚度的仪器,广泛应用于材料科学、电子行业、制药、化学以及许多精密加工领域。为了确保测量的准确性和可靠性,对仪器进行定期校准至关重要。
一、工作原理
它的主要功能是通过物理原理来测量样品的厚度。不同类型的薄片测厚仪具有不同的测量原理,主要包括:
1.超声波测厚:利用声波在不同介质中传播速度的差异来测量厚度。超声波测厚仪特别适用于非金属材料和多层涂层的测量。
2.X射线测厚:通过检测X射线在通过样品时的衰减程度,计算出材料的厚度,适用于无损检测薄片的厚度。
3.电磁感应测厚:该原理基于电磁感应定律,通过感应电流与被测材料相互作用的方式来测量厚度,常用于金属薄片的测量。
4.光学测厚:通过利用激光或其他光源的反射和折射原理,来计算薄膜的厚度。
虽然测量原理不同,但校准方法基本相同,都是通过与已知厚度的标准样品进行对比来确保仪器的准确性。
二、校准方法
1.选择标准厚度样品
校准前,首先需要选择符合国家或国际标准的标准厚度样品,这些样品的厚度已知且具有较高的精度。标准样品通常会有明确的公差范围,如±0.01mm或更小的误差范围。
2.设定测量条件
对于不同类型的仪器,其测量环境可能会有所不同。例如,在使用超声波测厚仪时,需确保测试表面光滑且无污染,且测量介质(如耦合剂)应符合标准要求。在光学测厚时,需确保光源、测量角度及反射表面的清洁度等条件。
3.校准程序
-零点校准:首先进行零点校准,确保仪器的读数能够归零,消除环境因素或仪器本身的系统误差。
-中点校准:选取多个标准厚度样品,分别在不同厚度值上进行测量,比较仪器的读数与标准值,检查其偏差。通过此方法,可以确定仪器在不同厚度范围内的准确性。
-全程校准:针对不同厚度范围,进行多个点的校准,确保仪器在整个测量范围内都有较好的精度。
4.调整与修正
如果仪器的测量结果与标准厚度值之间的偏差超出了可接受范围,需要对仪器进行调整或修正。例如,调整超声波测厚仪的传播速度参数或对X射线测厚仪的衰减系数进行修正。
5.记录校准结果
校准过程完成后,应当记录所有的校准数据,包括测量日期、标准样品的规格、仪器的型号及校准误差等,形成完整的校准报告。这些数据将有助于后续使用时判断仪器是否需要重新校准。
三、校准标准
在进行校准时,应该遵循一定的国家或国际标准。常见的标准包括:
1.ISO2808:这是国际标准化组织(ISO)发布的标准,适用于涂层厚度的测量。该标准中详细说明了不同类型的涂层厚度测量方法和校准要求。
2.ASTME797:美国材料与试验协会(ASTM)发布的标准,涵盖了金属涂层的测量方法,尤其对使用电磁感应和超声波原理的测厚仪进行校准提供了详细的指导。
3.GB/T8808:中国国家标准《金属涂层测厚仪的技术要求及测试方法》中规定了金属涂层厚度的测量和校准要求,适用于金属材料的涂层厚度测量。
4.JISZ2342:这是日本工业标准,专门涉及涂层和薄膜厚度的测量,包括用于不同测量原理的校准方法。
这些标准的实施保证了薄片测厚仪在不同测量任务中的一致性和可比性,对于确保质量控制和生产的准确性起着关键作用。