無損檢測(cè)涂層厚度的原理：

1、磁阻法

2、磁感應(yīng)法——利用基材和覆蓋層在導(dǎo)磁性上的差異（基材為鐵、鈷、鎳覆蓋層為非磁性介質(zhì)）

3、電渦流法——利用基材和覆蓋層在導(dǎo)電率上的差異（基材為強(qiáng)導(dǎo)電性覆蓋層無導(dǎo)電性）

本文只討論磁感應(yīng)法、電渦流法。

【磁感應(yīng)法】

工作原理圖見圖Fig.1

磁感應(yīng)法所用的F探頭中間是一個(gè)鐵磁性的磁棒（我們稱之為磁芯）其上繞有兩段線圈上面一段為勵(lì)磁線圈下面一段為感應(yīng)線圈。

如果給勵(lì)磁線圈加載一個(gè)低頻交變電流就會(huì)產(chǎn)生穿過勵(lì)磁線圈的一個(gè)交變磁場(chǎng)而磁芯正好處在這個(gè)磁場(chǎng)中此時(shí)如果將磁芯靠近另一個(gè)鐵磁性物體我們知道磁鐵相吸的原理因此磁芯越靠近這個(gè)鐵磁性物體則穿過磁芯的磁場(chǎng)強(qiáng)度就越強(qiáng)而磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化就會(huì)在下端的那個(gè)感應(yīng)線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流這個(gè)感應(yīng)電流的電壓V，其大小將隨著磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化而變化、實(shí)際上也就是隨著磁芯離那個(gè)鐵磁性物體的遠(yuǎn)近而變化并且這個(gè)電壓V的大小和磁芯離那個(gè)鐵磁性物體的遠(yuǎn)近（也就是距離）存在可計(jì)算的關(guān)系。

因此我們可以通過測(cè)量這個(gè)電壓V的大小來計(jì)算磁芯和那個(gè)鐵磁性物體之間的的距離如果那個(gè)鐵磁性物體上有覆層、而磁芯又密切接觸在覆層上這個(gè)計(jì)算出來的距離不正是覆層的厚度嗎？

【電渦流法】

工作原理圖見圖Fig.2

電渦流法所用的N探頭沒有中間的磁棒而且只有一個(gè)中空的感應(yīng)線圈。當(dāng)給這個(gè)感應(yīng)線圈加載一個(gè)高頻交變電流就會(huì)在感應(yīng)線圈的中間產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)。

當(dāng)這個(gè)加載了高頻交變電流的線圈靠近一個(gè)非磁性的導(dǎo)電體時(shí)會(huì)在這個(gè)導(dǎo)電體上產(chǎn)生一個(gè)交變電流場(chǎng)我們稱之為電渦流場(chǎng)。而這個(gè)電渦流場(chǎng)又會(huì)在空間產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)其磁場(chǎng)方向始終與感應(yīng)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向相反并因此削弱感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度這就導(dǎo)致了感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的變化。

感應(yīng)線圈離那個(gè)非磁性的導(dǎo)電體的遠(yuǎn)近決定了導(dǎo)電體上產(chǎn)生的電渦流場(chǎng)的強(qiáng)弱。電渦流場(chǎng)的強(qiáng)弱，又決定了它所引發(fā)的交變電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱而交變電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又影響了感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、也因此決定了感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的大小。

也就是說感應(yīng)系數(shù)K值的大小與感應(yīng)線圈離導(dǎo)電體的遠(yuǎn)近存在可計(jì)算的關(guān)系。因此我們可以通過測(cè)量這個(gè)感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的大小來計(jì)算感應(yīng)線圈和那個(gè)非磁性導(dǎo)電體的距離。如果那個(gè)非磁性導(dǎo)電體上有覆層、而感應(yīng)線圈又密切接觸在覆層上這個(gè)計(jì)算出來的距離不正是覆層的厚度嗎？

以磁感應(yīng)法為例見圖Fig.4

如果基材仍然是平板狀的只是涂層的厚度產(chǎn)生變化我們不難想象磁力線的整體長短會(huì)隨著涂層厚度的變化而變化但是其分布卻是一致的也即是說中心線上的磁力線長度和邊緣的磁力線長度的比例是始終不變的因此我們只需依據(jù)磁力線整體的變長、變短即可以計(jì)算出涂層厚度的變化來。

但是如果實(shí)際測(cè)量時(shí)基體的幾何形狀變了比如變成了圓柱體但涂層厚度不變。磁力線會(huì)有什么樣的變化呢？我們來看看圖Fig.5

我們注意到越靠近邊緣與在平板基體上的試驗(yàn)相比磁力線的拉長現(xiàn)象就越明顯這就意味著這種情況下感應(yīng)強(qiáng)度的平均值必然與我們從平板基體上試驗(yàn)得來的值不相等。

電渦流法與此有可以類比之處：在平板上的電渦流和柱體上的電渦流分布也是有差異的！

由此可以得出結(jié)論：盡管儀器可能已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)試樣上校準(zhǔn)了保證了儀器（探頭）對(duì)感應(yīng)信號(hào)采集、計(jì)算的敏感性、準(zhǔn)確性但是，便攜式風(fēng)速儀在實(shí)際測(cè)量時(shí)由于實(shí)際工件的幾何形狀、基材的物理特性與標(biāo)準(zhǔn)試樣的基準(zhǔn)塊存在差異因此測(cè)量仍然會(huì)出現(xiàn)偏差。