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关于测厚仪的比较

lygauge

2011/08/18

其他仪器综合讨论

目前国内有色铝板材加工行业所使用测厚仪主要分为两大类：

(1)接触式测厚仪；

(2)非接触式测厚仪 : X射线式与γ射线式(同位素)

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：其静态精度较高＜±0.1%。

静态测量时测厚误差可在1um以内,但动态精度确受许多使用条件的限制。

(1) 虽然接触式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，但对于微小的角度变化仍不能消除，实际校验也不易找出。

(2) 接触式测厚仪直接接触带材，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，造成测厚误差。

（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，将影响了测量的精度。

(3) 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，使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，这样也会带来测量误差。由此可见，环境条件对接触式测厚仪的动态精度影响较大，且不易被维护人员发觉，处理也较难。

（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）非接触式测厚仪的主要特点是不直接接触带材，可以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，达到高精度。

（2）接触式测厚仪对板型要求非常高，否则对测量精度及测量设备造成极其严重的后果。而非接触性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）另一优势是不产生产品划伤，备件耗量少，维修简便经济。

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射线与γ射线(同位素)特点比较如下：

1、物理特性

X射线束被能缩减为很小的一点，其结构几何形状不受限制，而γ射线则不能这样办，因为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

由于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X射线仪器5～10倍。

4、测量精度

因γ射线源的选定能量是单一能源，无法改变，所以保证了0～1mm内的精度（T₂料）2～3mm就难以保证同样精度。而X射线式为X射线管发射高光子能量；操作人员通过选择的噪音曲线上的每一标称值电压KV值能自动变化到最佳值的位置。确保1～4mm内任意品种的测量精度（指60KV～80KV时）。

5、安全与环保

γ射线测厚仪的射源采用是同位素；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射线测厚仪的射源是采用X射线管,可人为控制和关断射线源。X射线仪器在不使用时，不发出辐射. 而且当操作时也仅在对着带材的方向，发出范围较小的光束。安全；环保；测量精确。

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