麥考特金屬鍍層測(cè)厚儀的校準(zhǔn)方法介紹
金屬鍍層的厚度一般是用鍍層測(cè)厚儀或涂層測(cè)厚儀來測(cè)量的，但是鍍層測(cè)厚儀目前還沒有校準(zhǔn)規(guī)范，而涂層測(cè)厚儀的檢定，JJG 818—2005 《磁性、電渦流式覆層厚度測(cè)量?jī)x檢定規(guī)程》是用非金屬厚度片作為標(biāo)準(zhǔn)件，故而與被測(cè)件的介質(zhì)不一致，測(cè)量結(jié)果的可靠程度無法確定，文章介紹了在量塊上鍍上不同的金屬介質(zhì)，用常用端度計(jì)量?jī)x器確定介質(zhì)厚度，并對(duì)其進(jìn)行不確定度評(píng)定，以及用來校準(zhǔn)鍍層測(cè)厚儀的方法。
鍍層測(cè)厚儀是一種測(cè)量金屬鍍層厚度的專用儀器，但我國(guó)目前還沒鍍層測(cè)厚儀的檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范。通過試驗(yàn)，自制了金屬鍍層厚度標(biāo)準(zhǔn)樣塊，用于校準(zhǔn)各類金屬鍍層測(cè)厚儀。
1 標(biāo)準(zhǔn)樣塊的制作
取厚度 10 mm 左右的 5 等量塊，在上工作面1 /2 的面積鍍上需校準(zhǔn)的金屬層，如鉻或銅、鋅、鎳、金等，然后在光學(xué)計(jì)上測(cè)出鍍層厚度，再用這已知鍍層厚度的量塊來校準(zhǔn)測(cè)厚儀。如圖 1 所示，將上工作面鍍有一半鍍層的量塊放在光學(xué)計(jì)工作臺(tái)上，調(diào)整光學(xué)計(jì)測(cè)頭和量塊，用沒有鍍層的部位對(duì)零，然后移動(dòng)量塊，再用測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)有鍍層的任意一點(diǎn) a，直接讀出光學(xué)計(jì)上的讀數(shù)，也就是鍍層的厚度。
為了保證精度，可以在 a 點(diǎn)多次測(cè)量，取其平均值作為鍍層厚度。也可以用同樣的方法，在 4等量塊甚至 3 等量塊上鍍上需校準(zhǔn)的金屬層，用立式接觸式干涉儀或高精度位儀傳感器來測(cè)量鍍層厚度，如果這樣只需在測(cè)量結(jié)果的誤差分析或不確定度評(píng)定中引入不同的不確定度分量就行了。
選用量塊制作標(biāo)準(zhǔn)樣塊，主要考慮到量塊的穩(wěn)定性和工作面的平面度以及平行性要求比較高，對(duì)鍍層的均勻性影響較小。此制作方法雖然簡(jiǎn)單，整個(gè)過程也不復(fù)雜，但是需要特別注意以下問題:
( 1) 在電鍍量塊的過程中，必須保證量塊的平面度、平行性不發(fā)生變化;
( 2) 除在量塊上工作面一半的地方鍍有鍍層外，其他任何部位不得沾上鍍層 ( 根據(jù)目前的電鍍工藝和試驗(yàn)，這一要求是可以達(dá)到) ;
( 3) 校準(zhǔn)鍍層測(cè)厚儀時(shí)，校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量與 a 點(diǎn)重合。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣塊原理
2 不確定度進(jìn)行評(píng)定
數(shù)學(xué)模型
2. 2 不確定來源
( 1) 立式光學(xué)計(jì)示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u1。
( 2) 五等量塊平面度誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u2。
( 3) 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u3。
2. 3 不確定度評(píng)定
2. 3. 1 立式光學(xué)計(jì)示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u1根據(jù) JJG 45—1999 《光學(xué)計(jì)檢定規(guī)程》，在± 60 μm 分度內(nèi)為 ± 0. 2 μm，在 ± 90 μm 分度內(nèi)為± 0. 25 μm［1］，因一般鍍層厚度不會(huì)大于 60 μm，
光學(xué)計(jì)檢定規(guī)程
3 結(jié)束語
不確定度評(píng)定完，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣塊制作過程就完成了，然后可以用其對(duì)金屬鍍層測(cè)厚儀進(jìn)行校準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)樣塊是在實(shí)驗(yàn)室光學(xué)計(jì)上確定的厚度，可以隨時(shí)校驗(yàn)，所以使用非常方便。
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