厚度傳感� 厚度傳感� (thickness transducer � �(cè)量材料及其表面鍍層厚度的傳感�。它在工�(yè)生產(chǎn)中常用于材料厚度檢驗(yàn)和厚度控制系�(tǒng)的誤差測(cè)量。在厚度控制系統(tǒng)中通常不要求測(cè)量厚度的絕對(duì)尺寸,而只要求�(cè)量厚度的變化值或與某一�(biāo)�(zhǔn)尺寸的差值,以便控制加工過程� 厚度傳感器可分為接觸式和非接觸式兩類。通常采用電感�位移傳感��電容式位移傳感器�電位�式位移傳感器、霍耳式位移傳感器等�
通常采用電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、電位器式位移傳感器、霍耳式位移傳感器等(見位移傳感器)�(jìn)行接觸式厚度�(cè)量。為了連續(xù)�(cè)量移�(dòng)著的材料的厚�,常在位移傳感器的可�(dòng)端頭上安裝滾�(dòng)觸頭,以減少磨損。還常采用兩�(gè)相同的位移傳感器分別安裝于被�(cè)材料的上下兩�,將兩�(gè)傳感器的�(cè)量值平均,以提高測(cè)量精�。接觸式厚度傳感器可�(cè)量移�(dòng)速度較低(小�5米/秒)的材�,精度可達(dá)0.1�1��
接觸式厚度傳感器
通常采用電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、電位器式位移傳感器、霍耳式位移傳感器等(見位移傳感器)�(jìn)行接觸式厚度�(cè)量。為了連續(xù)�(cè)量移�(dòng)著的材料的厚�,常在位移傳感器的可�(dòng)端頭上安裝滾�(dòng)觸頭,以減少磨損。還常采用兩�(gè)相同的位移傳感器分別安裝于被�(cè)材料的上下兩面,將兩�(gè)傳感器的�(cè)量值平�,以提高�(cè)量精�。接觸式厚度傳感器可�(cè)量移�(dòng)速度較低(小于5�/�)的材�,精度可�(dá)0.1�1%�
非接觸式厚度傳感�
它的特點(diǎn)是適于連續(xù)快速測(cè)量,按工作原理可分為電渦流厚度傳感器、磁性厚度傳感器、電容厚度傳感器、超聲波厚度傳感�、核輻射厚度傳感器、X射線厚度傳感�、微波厚度傳感器��
激光厚度傳感器
早由是英�(guó)真尚有公司研�(fā)的用于測(cè)量銅箔薄片厚度的ZTMS08,是新一代非接觸式測(cè)厚傳感器的理想設(shè)�。采用了激光位移傳感器,將激光束作為接觸�(cè)量時(shí)的機(jī)械探�,利用電荷耦合器件�(shí)�(xiàn)光電�(zhuǎn)換。真尚有公司研發(fā)人員將激光光�、光電檢�(cè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)控制技�(shù)相結(jié)合的�、機(jī)、電一體化的高新技�(shù)�(chǎn)�,可廣泛用于生產(chǎn)線上�(duì)各種材料的厚度、寬�、輪廓的�(shí)�(shí)�(cè)�,具有非接觸�(cè)�、不損傷物體表面、無(wú)�(huán)境污�、抗干擾能力�(qiáng)、精度高、數(shù)�(jù)采集、處理功能全等特�(diǎn),是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)線產(chǎn)量控制的理想�(shè)��
電渦流厚度傳感器
它可用于�(cè)量金屬材料厚�,特�(diǎn)是測(cè)量范圍寬、反�(yīng)快和精度�。可分為低頻透射�(見電渦流式傳感器)和高頻反射式兩類。高頻反射式也由上下兩�(gè)線圈(分別位于金屬材料兩面)和激�(lì)電路及測(cè)量電路組�,所不同的是線圈磁場(chǎng)并不穿透金屬材�,電渦流效應(yīng)�(duì)磁場(chǎng)的減弱程度與線圈至材料表面的距離有關(guān)。材料厚度等于兩線圈間的距離減去上下兩�(gè)�(cè)量距離之�。因此根�(jù)輸出電壓即可求出材料厚度�
磁性厚度傳感器
用于�(cè)量磁性材料的厚度。圖1是這種傳感器的原理�。由于所�(cè)材料是磁性電路的一部分,故繞于鐵心上的線圈的電感與材料的厚度有�(guān)。圖中線圈又是振蕩器的組成元件,因此振蕩器的頻率決定于線圈的電感。通過�(cè)量振蕩器的頻率可確定線圈電感,從而測(cè)出材料的厚度�
電容厚度傳感�
用于�(cè)量絕緣材�(如絕緣塑�)的厚�。圖2是這種傳感器的原理圖。在被測(cè)絕緣材料的兩邊設(shè)置了兩塊金屬電極�,形成一�(gè)電容器。由于電容器的容量與介質(zhì)厚度有關(guān),而電容器又是振蕩器的組成元件,因此通過�(cè)量振蕩器的振蕩頻率可確定電容值,從而測(cè)出材料的厚度�
X射線厚度傳感�
它的�(jié)�(gòu)類似于核輻射厚度傳感�,不同之處是用X射線源代替核輻射�。特�(diǎn)是X射線的強(qiáng)度可�、發(fā)射可�,因此比較安�。測(cè)量范圍大�10�/厘米2,精度可�(dá)1%�
它的特點(diǎn)是適于連續(xù)快速測(cè)�,按工作原理可分為電渦流厚度傳感�、磁性厚度傳感器、電容厚度傳感器、超聲波厚度傳感器、核輻射厚度傳感�、X射線厚度傳感器、微波厚度傳感器�。電渦流厚度傳感器
它可用于�(cè)量金屬材料厚�,特�(diǎn)是測(cè)量范圍寬、反�(yīng)快和精度�。可分為低頻透射式(見電渦流式傳感器)和高頻反射式兩�。高頻反射式也由上下兩�(gè)線圈(分別位于金屬材料兩面)和激�(lì)電路及測(cè)量電路組�,所不同的是線圈磁場(chǎng)并不穿透金屬材�,電渦流效應(yīng)�(duì)磁場(chǎng)的減弱程度與線圈至材料表面的距離有關(guān)。材料厚度等于兩線圈間的距離減去上下兩�(gè)�(cè)量距離之�。因此根�(jù)輸出電壓即可求出材料厚度。磁性厚度傳感器
用于�(cè)量磁性材料的厚度。由于所�(cè)材料是磁性電路的一部分,故繞于鐵心上的線圈的電感與材料的厚度有�(guān)。圖中線圈又是振蕩器的組成元�,因此振蕩器的頻率決定于線圈的電感。通過�(cè)量振蕩器的頻率可確定線圈電感,從而測(cè)出材料的厚度。電容厚度傳感器
用于�(cè)量絕緣材�(如絕緣塑�)的厚�。在被測(cè)絕緣材料的兩邊設(shè)置了兩塊金屬電極�,形成一�(gè)電容器。由于電容器的容量與介質(zhì)厚度有關(guān),而電容器又是振蕩器的組成元件,因此通過�(cè)量振蕩器的振蕩頻率可確定電容�,從而測(cè)出材料的厚度。超聲波厚度傳感器
利用超聲振動(dòng)來檢�(cè)材料的厚�。超聲振�(dòng)是以氣體、液體或固體為介�(zhì)的機(jī)械振�(dòng),其振動(dòng)頻率超出音頻范圍,即高�2�(wàn)�。超聲振�(dòng)由變送器�(chǎn)�,變送器將振蕩器輸出的電信號(hào)�(zhuǎn)換為相應(yīng)的超聲振�(dòng)。超聲波變送器分為磁致伸縮型和壓電型兩種(見超聲波傳感器)。磁致伸縮型超聲波變送器由線圈和磁致伸縮棒(由鐵磁材料制成)組成。在線圈�(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的作用下,磁致伸縮棒按磁�(chǎng)交變頻率而交替伸�,它的一端被固定,另一端推拉膜片而產(chǎn)生超聲波。壓電型超聲波變送器由壓電材料(一般為石英晶體)制�。當(dāng)加在壓電材料上的電壓以超聲頻率交變時(shí),壓電材料隨之以超聲頻率伸縮,并帶動(dòng)膜片而產(chǎn)生超聲波。變送器置于材料上面,使超聲波可穿過材料而至另一平面。超聲波到達(dá)另一平面后再反射回到變送器。在相同條件下,超聲波在材料�(nèi)的往返時(shí)間取決于材料的厚�。若往返時(shí)間恰好等于超聲振�(dòng)的周�,就�(huì)�(chǎn)生共�。在共振�(shí),變送器加給振蕩器的�(fù)荷會(huì)突然改變,隨之使振蕩器電流相�(yīng)改變。通過指示器記下電流改變時(shí)的振蕩頻�,就可確定超聲波往返一次所需的時(shí)�,從而測(cè)出材料的厚度。核輻射厚度傳感器
又稱同位素厚度傳感器,它利用核輻射線�(jìn)行測(cè)�??煞譃榇┩甘胶头瓷涫絻深悺4┩甘絺鞲衅饔赏凰睾溯椛湓春秃溯椛鋫鞲衅鹘M�。被�(cè)的塑料料板、紙�、橡皮板等材料在輻射源和傳感器之間經(jīng)過。當(dāng)射線穿過板材�(shí),一些射線被板材吸收,使傳感器接收到的射線減弱。對(duì)于密度不變的材料,輻射吸收量隨厚度變�,因此可�(cè)出厚度。傳感器的測(cè)量范圍與材料密度有關(guān),一般按被測(cè)表面單位面積所含質(zhì)量計(jì)算,稱為�(zhì)量厚度(均勻材料的厚度與�(zhì)量厚度正比)。穿透式核輻射傳感器的測(cè)量范圍在500毫克/厘�2以下。若采用γ射線,則可達(dá)100克/厘米2。精度為1�。反射式核輻射厚度傳感器利用射線的彈性散射特性測(cè)量厚度。射線的反射�(qiáng)度是被測(cè)材料厚度的函�(shù),因此測(cè)量反射強(qiáng)度就可確定厚�。這種傳感器還適于�(cè)量鍍層或涂層的厚度。鍍層或涂層與基層物�(zhì)的原子序�(shù)相差越大,界面處反射差異就越�,測(cè)量靈敏度也就越高。這種傳感器的�(cè)量范圍在150毫克/厘�2之內(nèi),精度可�(dá)1%。X射線厚度傳感器
它的�(jié)�(gòu)類似于核輻射厚度傳感�,不同之處是用X射線源代替核輻射源。特�(diǎn)是X射線的強(qiáng)度可�、發(fā)射可控,因此比較安全。測(cè)量范圍大�10克/厘米2,精度可�(dá)1�。微波厚度傳感器
它利用波�(zhǎng)�1毫米�1米的�(wú)線電波所具有的強(qiáng)輻射性和極小的繞射性制�。微波傳感器受煙、塵、光�(qiáng)等外界影響不�,是一種新型厚度傳感器。它由微波發(fā)生器、終端器、左右環(huán)形器、測(cè)量電�、調(diào)整電路和�(zhuǎn)換電路組�。微波信�(hào)由終端器向被�(cè)材料�(fā)射后,碰到材料反射回來又被終端器接收,因此左�(huán)形器左邊微波路徑的長(zhǎng)�(稱為電長(zhǎng)�)與被�(cè)材料的厚度有�(guān),而右�(huán)形器右邊的電�(zhǎng)度由可逆電�(jī)控制�(bǔ)償短路器�(jìn)行調(diào)�。當(dāng)兩側(cè)電長(zhǎng)度恰好相等時(shí),對(duì)�(bǔ)償短路器�(jìn)行調(diào)整的�,經(jīng)�(zhuǎn)換后�?yōu)檎扔诒粶y(cè)材料厚度的電信號(hào)。微波厚度傳感器的精度可�(dá)1�。當(dāng)厚度小于0.2毫米�(shí),精度為10%�