涂层测厚仪测量原理分析之变磁阻法

一般变磁阻式传感器是针对测量磁性金属基底上的非磁性涂层的，其结构图如图所示，在气隙很小时，可以认为气隙中的磁场是均匀的。若忽略磁路损耗，则磁路总磁阻为
磁路总磁阻_变磁阻法

通常，气隙C（μr=1）磁阻远大于铁芯和衔铁(μr=~5000的磁阻，上式可近似为
变磁阻法_公式2

这样，线圈中的电感量为:
线圈中的电感量_变磁阻法
变磁阻式传感器的结构图及其输出特性曲线图
变磁阻式传感器的结构图及其输出特性曲线图

当线圈匝数W、气隙截面积S0为常数时，电感L仅仅是空气间隙的函数。沧州欧谱上式反映了变间隙电感传感器应用的理论基础。其中，线圈和铁芯构成测厚仪的测量头。

进行测量时，磁性金属基底上的非磁性涂层厚度不同，使测量头中的铁芯与磁性金属基底的相对距离不同，引起磁路中的磁阻变化，从而导致线圈中的电感量的变化。

其输出特性如图所示，是非线性的，灵敏度随气隙增大而减小，所以，一般间隙b取0.2-1mm。为了减小非线性，量程必须限制在较小范围，一般为间隙的1/5以下。另外，这种传感器制作装配比较困难。由于变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线形度相矛盾，因此变间隙式电感式传感器适用于测量小位移的场合。目前市售的采用磁感应法的涂镀层测厚仪的量程范围一般为0.5-1250μm。显然，这不能满足本课题中要求的量程范围(0.1mm - 3mm ) 。

综上所述，对于吸波涂层无损测厚问题目前尚无理想的解决方案，也无现成的无损测厚仪产品可用。如何在现有涂层无损测试技术基础上，设计和制备出能应用于吸波涂层厚度测量的系统己成为吸波材料工艺研究的一个关键技术，是吸波材料应用研究中的一个重要课题。