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麦考特金属镀层测厚仪的校准方法介绍

发布时间:2019-03-25人气:22

麦考特金属镀层测厚仪的校准方法介绍

金属镀层的厚度一般是用镀层测厚仪或涂层测厚仪来测量的,但是镀层测厚仪目前还没有校准规范,而涂层测厚仪的检定,JJG 818—2005 《磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定规程》是用非金属厚度片作为标准件,故而与被测件的介质不一致,测量结果的可靠程度无法确定,文章介绍了在量块上镀上不同的金属介质,用常用端度计量仪器确定介质厚度,并对其进行不确定度评定,以及用来校准镀层测厚仪的方法。

镀层测厚仪是一种测量金属镀层厚度的专用仪器,但我国目前还没镀层测厚仪的检定规程和校准规范。通过试验,自制了金属镀层厚度标准样块,用于校准各类金属镀层测厚仪。
1 标准样块的制作

取厚度 10 mm 左右的 5 等量块,在上工作面1 /2 的面积镀上需校准的金属层,如铬或铜、锌、镍、金等,然后在光学计上测出镀层厚度,再用这已知镀层厚度的量块来校准测厚仪。如图 1 所示,将上工作面镀有一半镀层的量块放在光学计工作台上,调整光学计测头和量块,用没有镀层的部位对零,然后移动量块,再用测头对准有镀层的任意一点 a,直接读出光学计上的读数,也就是镀层的厚度。

为了保证精度,可以在 a 点多次测量,取其平均值作为镀层厚度。也可以用同样的方法,在 4等量块甚至 3 等量块上镀上需校准的金属层,用立式接触式干涉仪或高精度位仪传感器来测量镀层厚度,如果这样只需在测量结果的误差分析或不确定度评定中引入不同的不确定度分量就行了。

选用量块制作标准样块,主要考虑到量块的稳定性和工作面的平面度以及平行性要求比较高,对镀层的均匀性影响较小。此制作方法虽然简单,整个过程也不复杂,但是需要特别注意以下问题:
( 1) 在电镀量块的过程中,必须保证量块的平面度、平行性不发生变化;
( 2) 除在量块上工作面一半的地方镀有镀层外,其他任何部位不得沾上镀层 ( 根据目前的电镀工艺和试验,这一要求是完全可以达到) ;
( 3) 校准镀层测厚仪时,校准点应尽量与 a 点重合。
图1 标准样块原理
2 不确定度进行评定

数学模型
2. 2 不确定来源

( 1) 立式光学计示值误差引入的标准不确定度分量 u1。
( 2) 五等量块平面度误差引入的标准不确定度分量 u2。
( 3) 测量重复性引入的标准不确定度分量 u3。
2. 3 不确定度评定

2. 3. 1 立式光学计示值误差引入的标准不确定度分量 u1根据 JJG 45—1999 《光学计检定规程》,在± 60 μm 分度内为 ± 0. 2 μm,在 ± 90 μm 分度内为± 0. 25 μm[1],因一般镀层厚度不会大于 60 μm,
光学计检定规程
3 结束语

不确定度评定完,整个标准样块制作过程就完成了,然后可以用其对金属镀层测厚仪进行校准。由于标准样块是在实验室光学计上确定的厚度,可以随时校验,所以使用非常方便。

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