一、 接触式测厚仪与非接触式测厚仪的比较 1、 接触式测厚仪 精度:该测厚仪静态精度较高<±0.1%。 静态测量时测厚误差可在1um以内,但动态精度却受许多使用条件的限制。 (1) 虽然测厚仪设计有三维空间随动系统,能够调节测厚元件(金刚石测头)与被测带材的垂直度,但对微小的角度变化仍不能消除,实际校验易出偏差。 (2) 接触式测厚仪因直接接触带材,断带时往往会冲撞仪器,尤其是较厚带材(5mm以上),易使仪器C形框架变形,导致设备损坏以及测量误差。 (3) 接触式测厚仪测头接触薄带时,如轧制高精度0.06mm电容器带时,往往会产生一道划痕。曾因该情况引起质量争议。若采用减小测头压力的办法,将影响测量的精度。 (4) 测量线变动影响接触式测厚仪的精度。 接触式测厚仪的下测量头在静态整定时,略高于测量辊400um,测量线高低是靠气缸来保证的。如气压波动将影响测量线,当下测量头微微脱离带材下表面时,如差1~50um,此误差是很难用肉眼发现,将造成极大产品缺陷。以上可见,现场条件对接触式测厚仪的动态精度影响较大,不易被维护人员发觉,处理较难。 (5)维护工作繁重,所需维护人员多,且备件消耗量大,维护工作约为非接触式测厚仪的10倍,备件费约为非接触式的10~20倍。 2、 非接触式测厚仪 (1) 非接触式测厚仪的特点是不直接接触带材,可进行不同深度的多点测量,(剖面测量)受现场外部环境影响较小,虽然静态精度略低于接触式,主要是材质变化的修正问题,在采用了微机数据处理后能够实现准确补偿,实现测量高精度。 (2) 接触式测厚仪对板形要求非常高,否则对测量精度及测量设备造成极其严重的后果。而非接触式测试测厚仪在测量过程中对测量精度及设备则不会造成任何影响。 (3) 非接触式测厚仪不产生产品划伤,备件耗量少,维修简便经济。 非接触式测厚仪动态精度与静态精度比较变化较小,尤其对于生产高精度铜带非常有利,能够保证纵向公差外,对表面质量的保证也较高。 二、 非接触式测厚仪的原理及比较:x射线式与γ射线式(同位素) 射线测厚仪的原理是基于穿过被测带材的射线量的衰减比例与被测带材的厚度,即带材越厚衰减越大,并遵守以下定律: I=I0e-UPX 其中: I:透过带材后的射线强度 I0:射源强度 U:质量吸取系数与被测物成份有关 P:被测物质密度 X:被测物质厚度 衰减要有一定范围如:带材最薄时为105光子,带材最厚时为103光子,可以保持0.1%的信噪比率,仪器精度就高。根据计算与实践经验一般衰减量取103内最好,即100倍以内。 X射线测厚仪与γ射线测厚仪(同位素)特点比较如下: (1) 物理特性 X射线束能缩减为很小的一点,其结构几何形状不受限制,而γ射线则不能做到,因此光子强度会急骤减少以致噪音大幅度增加。 (2) 信号/噪音比 X射线测厚仪:X射线的高光子输出,能带来比γ射线在相同时间常数下约好10倍的噪音系数。 (3) 反应时间 X射线测厚仪为高光子输出,其时间常数很小,作为AGC系统的快速调节是非常有利的。γ射线测厚仪的时间常数约为5~10倍。 (4) 测量精度 γ射线源的选定能量是单一能源,无法改变,保证了0~1mm内的精度(T2料),2~3mm就难以保证同样精度。而X射线测厚仪为X射线管发射高光子能量;操作人员通过选择噪音曲线上的每一标称值电压KV能自动变化到最佳值的位置。确保1~4mm内任一品种的测量精度(指60KV~80KV时)。 (5) 适用范围 对于多种铜合金的测量,X射线测厚仪适应性比γ射线测厚仪宽,效果好。 (6) 安全与环保 γ射线测厚仪射源采用的同位素;同位素是一种放射性元素,测量带材时都是同一能量,测量精度不准,测量噪声大。射线能量不可调节和控制,长期使用导致环境污染、人身受到伤害。X射线测厚仪的射源采用X射线管,可控制和关断射线源。X射线测厚仪在不使用时不发出辐射,仅在操作时在带材方向发出范围较小的光束。安全环保,测量精确。
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