磁性法測(cè)涂層厚度ISO 2178

1、e晴iiidi阻赧硼JINGGHUAN MATERIAL TESTING磁性基底上的耳非磁性流層一涂層厚度的測(cè)量一磁性法（等同采用ISO 2178-2016 ）（中文翻譯版）編制： 日期：審核： 日期：批準(zhǔn)： 日期：修訂歷史修訂序號(hào)對(duì)應(yīng)的條號(hào)修訂內(nèi)容修改人批準(zhǔn)人日期eimiini 同 HmmJi NG CHUA N MATERIAL TESTING目的 Purpose本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法涵蓋了可磁化賤金屬上非磁化涂層厚度的無(wú)損測(cè)量方法。范圍 Scope本測(cè)量方法適用于帶有非磁化涂層的可磁化賤金屬，也可用于測(cè)量非磁化賤金屬或其他材料上的可磁化涂 層。涂層包括諸如油漆和清漆、電鍍涂層、搪瓷涂層、塑料涂層

2、、粉末涂層、包層等材料。職責(zé)Responsibility程序執(zhí)行：實(shí)驗(yàn)室授權(quán)制樣人員程序監(jiān)督：實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人及相關(guān)責(zé)任人原理Principle4.1各種磁測(cè)量方法的基本原理靠近磁場(chǎng)源（永磁體或電磁鐵）的磁通密度取決于與可磁化基底金屬的距離。這一現(xiàn)象用于確定施加在基 底金屬上的非磁性涂層的厚度。本規(guī)程涵蓋的所有方法都是通過(guò)評(píng)估磁通密度來(lái)確定涂層厚度。磁通密度的強(qiáng)度根據(jù)使用的方法轉(zhuǎn)換成相 應(yīng)的電流、電壓或機(jī)械力。這些值可以通過(guò)數(shù)字方式進(jìn)行預(yù)處理，也可以直接顯示在一個(gè)有用的刻度計(jì)上。注：4.3和4.4中所述的方法也可以與另一種方法組合在同一個(gè)探針中。4.2磁拉脫法永磁體的磁通密度和永磁體與可磁化母

3、材之間的吸引力隨距離的增加而減小。這樣，吸引力是對(duì)感興趣的 涂層厚度的直接測(cè)量。使用磁力拉拔法的儀器至少包括三個(gè)單元：永磁體；一具有持續(xù)增大的拉脫力的拉脫裝置；一涂層厚度的顯示或刻度，由拉脫力計(jì)算得出。拉脫力可以由不同類型的彈簧或電磁裝置產(chǎn)生。Ji NG CHUA N MATERIAL TESTING一些儀器能夠補(bǔ)償重力的影響，并允許在所有位置進(jìn)行測(cè)量。所有其他儀器只能在制造商指定的位置使用。測(cè)量位置應(yīng)清潔，無(wú)液體或糊狀涂層。永磁體應(yīng)無(wú)顆粒。靜電充電會(huì)對(duì)永磁體或測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生額外的力，因此應(yīng)避免靜電充電，或在測(cè)量前將靜電放電。圖1顯示了一個(gè)磁性拉脫規(guī)。圖示1賤金屬2涂層3磁鐵4比例尺5彈簧圖1一

4、磁性拉脫規(guī)4.3磁感應(yīng)原理當(dāng)鐵心插入線圈或當(dāng)鐵質(zhì)物體（如板）接近線圈時(shí)，線圈的電感應(yīng)率發(fā)生變化。因此，如果線圈放置在可 磁化的涂層基底金屬上，則電感應(yīng)率可用作測(cè)量線圈與鐵磁性基底之間的距離或測(cè)量涂層厚度。有許多不同的電子方法來(lái)評(píng)估線圈系統(tǒng)對(duì)鐵磁基板的電感應(yīng)率或反應(yīng)的變化。用于測(cè)量可磁化材料涂層厚 度的磁感應(yīng)探頭可以由一個(gè)或多個(gè)線圈組成。通常使用兩個(gè)線圈（見(jiàn)圖2）：第一個(gè)線圈（一次線圈）產(chǎn)生低頻 交變磁場(chǎng)，第二個(gè)線圈（二次線圈）測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓U。如果探頭放置在涂層可磁化材料（咋1）上，則磁 通密度（見(jiàn)附錄A）和次級(jí)線圈隨涂層厚度的變化而變化。感應(yīng)電壓與涂層厚度之間的函數(shù)是非線性的，取決 于基

5、底金屬的磁導(dǎo)率咒。通常由校準(zhǔn)來(lái)確定。將涂層厚度指定給感應(yīng)電壓的校準(zhǔn)曲線可以存儲(chǔ)在儀表中。使用了不同的設(shè)計(jì)和幾何形狀的這種探頭。通常兩個(gè)線圈都與一個(gè)高磁化率的磁芯一起使用，以提高探頭 的靈敏度并集中磁場(chǎng)。這樣，有助于厚度測(cè)量的涂層面積和涂層部件幾何形狀的影響都減小了（見(jiàn)5.5和5.6）。相反，雙極探頭（見(jiàn)圖3）具有寬而開(kāi)放的場(chǎng)分布。雙極探頭具有面積積分特性，單極探頭具有局部測(cè)量特 性。eimiinrdinJiNGCHUAN MATERIAL TESTING通常情況下，產(chǎn)生的磁場(chǎng)頻率低于千赫范圍，這樣可以避免涂層導(dǎo)電時(shí)產(chǎn)生渦流。因此，利用這一原理可 以同時(shí)測(cè)量導(dǎo)電涂層和非導(dǎo)電涂層。4.4磁通量計(jì)靠

6、近磁鐵的磁通密度取決于磁場(chǎng)中物質(zhì)的磁性。當(dāng)非磁化物質(zhì)的比例相對(duì)于磁化物質(zhì)增加時(shí)，磁通密度減 小。這一事實(shí)用于磁通量計(jì)（見(jiàn)圖4）。涂層（4）不可磁化；基底金屬（3）可磁化。磁鐵（1）產(chǎn)生磁場(chǎng)。它的 場(chǎng)線穿過(guò)涂層和基底金屬。靠近磁體放置的磁通檢測(cè)器（5）輸出電信號(hào)，該電信號(hào)取決于涂層厚度。注：磁通檢測(cè)器為霍爾傳感器或磁阻傳感器。磁鐵可以是永久磁鐵或電磁鐵。11圖示1探頭鐵芯2圖示1探頭鐵芯2低頻交變磁場(chǎng)3鋼/鐵基體4涂層I版磁電流t涂層厚度U=f（t）測(cè)量信號(hào)圖2一磁感應(yīng)原理示意圖44涂層5母材圖示1探頭鐵芯2線圈系統(tǒng) 3探針頭JiNGCHUAN MATERIAL TESTING圖3兩極探頭示意圖

7、圖示1永磁U輸出電壓2靜磁場(chǎng)a測(cè)量信號(hào)3母材4涂層5霍爾元件作為磁通檢測(cè)器圖4使用霍爾探頭的通量計(jì)磁通檢測(cè)器的電信號(hào)通過(guò)電子手段進(jìn)一步處理。焊劑檢測(cè)器輸出與涂層厚度之間的函數(shù)是非線性的，取決 于基底金屬的滲透性口r。通常通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)確定。將涂層厚度指定給電子探測(cè)器輸出的校準(zhǔn)曲線可以存儲(chǔ)在儀表 中。術(shù)語(yǔ)及定義Terms and Definition5.1測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整在測(cè)量系統(tǒng)上進(jìn)行的一組操作，以便提供與待測(cè)量量的給定值相對(duì)應(yīng)的規(guī)定指示注：測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整可包括零點(diǎn)調(diào)整、偏移調(diào)整和量程調(diào)整（有時(shí)稱為增益調(diào)整）。測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整不應(yīng)與 校準(zhǔn)混淆，校準(zhǔn)是調(diào)整的先決條件。測(cè)量系統(tǒng)調(diào)整后，通常應(yīng)重新校準(zhǔn)測(cè)量系

8、統(tǒng)。通俗地說(shuō)，“校準(zhǔn)”一詞經(jīng)常 被錯(cuò)誤地使用，而不是“調(diào)整”。同樣地，術(shù)語(yǔ)“驗(yàn)證”和“檢查”經(jīng)常被使用，而不是正確的術(shù)語(yǔ)“校準(zhǔn)”。5.2校準(zhǔn)在指定條件下，第一步，在具有測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定性的數(shù)量值與具有相關(guān)測(cè)量不確定性的相應(yīng)指示之 間建立關(guān)系的操作，第二步，使用此信息建立關(guān)系以獲得指示的測(cè)量結(jié)果注：校準(zhǔn)可以用語(yǔ)句、校準(zhǔn)函數(shù)、校準(zhǔn)圖、校準(zhǔn)曲線或校準(zhǔn)表來(lái)表示。在某些情況下，它可能包括對(duì)具有 相關(guān)測(cè)量不確定度的指示的加法或乘法修正。校準(zhǔn)不應(yīng)與測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)整混淆，通常錯(cuò)誤地稱為“自校準(zhǔn)”，也 不應(yīng)與校準(zhǔn)驗(yàn)證混淆。elRIIIDIPilSiniJINGCHUAN MATERIAL TESTING影響測(cè)

9、量精度的因素Factors affecting measurement accuracy6.1涂層厚度的基本影響在探頭的測(cè)量范圍內(nèi)，探頭的靈敏度即測(cè)量效果隨厚度的增加而降低。在較低的測(cè)量范圍內(nèi)，該測(cè)量不確 定度（絕對(duì)值）是恒定的，與涂層厚度無(wú)關(guān)。該不確定度的絕對(duì)值取決于探針系統(tǒng)和所用樣品材料的性質(zhì)，例 如基底金屬滲透性的均勻性、基底金屬粗糙度和樣品表面粗糙度。在探頭的較高測(cè)量范圍內(nèi)，不確定度與厚度 有關(guān)，約為該厚度的常數(shù)部分。6.2母材的磁性基體金屬的滲透性決定了該方法的測(cè)量效果。涂層厚度與測(cè)量值的關(guān)系很大程度上取決于基體金屬的滲透性。因此，應(yīng)在同一材料上進(jìn)行校準(zhǔn)程序和測(cè) 量。不同材料具有不同

10、的滲透性，會(huì)導(dǎo)致厚度誤差的增加或減少，以及滲透性的局部波動(dòng)或不同樣品之間的變 化?；撞牧系氖４乓矔?huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生很大影響，特別是當(dāng)使用靜態(tài)磁場(chǎng)時(shí)（磁拉力見(jiàn)4.2，磁通量計(jì)見(jiàn)4.4）。如果使用靜態(tài)磁場(chǎng)的測(cè)量方法，則可通過(guò)在同一位置重復(fù)測(cè)量使母材磁化（磁拉力見(jiàn)4.2,磁通量計(jì)見(jiàn)4.4）。 這可能導(dǎo)致厚度讀數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。注：所用典型鋼的初始滲透性示例在100到300之間。6.3涂層材料的電性能如果探頭由于渦流而在交變磁場(chǎng)下工作（磁感應(yīng)原理見(jiàn)4.3,磁通量計(jì)見(jiàn)4.4），則涂層厚度測(cè)量會(huì)受到影響。 這些感應(yīng)渦流可以抵消磁法的測(cè)量效果。感應(yīng)渦流密度隨電導(dǎo)率和頻率的增加而增大。注：通常使用測(cè)量方法4.3或4.4

11、的儀器在低于1 khz的頻率范圍內(nèi)工作。因此，影響測(cè)量結(jié)果的感應(yīng)渦流 僅對(duì)具有高導(dǎo)電性的厚涂層（厚度大于1 mm）有效，例如銅。6.4幾何形狀：母材厚度當(dāng)母材厚度過(guò)小時(shí)，磁場(chǎng)與母材的相互作用減小。這種影響只能忽略在一定臨界最小母材厚度以上。因此，母材的厚度應(yīng)始終高于該臨界最小母材厚度。調(diào)整儀器可以補(bǔ)償因母材厚度過(guò)低而引起的誤差。然 而，母材厚度的任何變化都會(huì)增加不確定度和誤差。臨界最小基底金屬厚度取決于探針系統(tǒng)（場(chǎng)強(qiáng)、幾何形狀）和基底金屬的磁性。除非制造商另有規(guī)定，否 則其值應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。6.5邊緣效應(yīng)磁場(chǎng)的擴(kuò)展受到基底金屬的幾何限制（如邊緣、鉆頭和其他）的阻礙。因此，在靠近邊緣或角落的地方

12、進(jìn)e|g|IIDIPilDiI!lJINGCHUAN MATERIAL TESTING行的測(cè)量不能有效，除非該儀器已針對(duì)此類測(cè)量進(jìn)行了專門(mén)調(diào)整。避免邊緣效應(yīng)影響所需的距離取決于探頭系 統(tǒng)（場(chǎng)分布）。6.6幾何：表面曲率磁場(chǎng)的傳播受基底金屬表面曲率的影響。隨著曲率半徑的減小和涂層厚度的減小，這種影響變得更加明顯。 為了盡量減少這種影響，應(yīng)在具有相同幾何形狀的母材上進(jìn)行調(diào)整。表面曲率的影響很大程度上取決于探頭的幾何形狀，可以通過(guò)減小探頭的敏感區(qū)域來(lái)減小。敏感區(qū)很小的 探針通常被稱為微探針。在曲率半徑過(guò)小的零件上進(jìn)行的測(cè)量可能會(huì)導(dǎo)致不可靠的結(jié)果，即使在校準(zhǔn)后也是如此。應(yīng)考慮由此產(chǎn)生 的不確定度，以確

13、定此類測(cè)量是否可接受。6.7表面粗糙度測(cè)量結(jié)果受基材和涂層表面形貌的影響。粗糙表面會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。通過(guò)進(jìn)行多次測(cè)量，每次 測(cè)量都在不同的位置進(jìn)行，然后計(jì)算該系列測(cè)量的平均值，可以減少隨機(jī)誤差。為了減少粗糙度的影響，應(yīng)使用粗糙度等于涂層樣品基底金屬的未涂層基底金屬進(jìn)行校準(zhǔn)。如有必要，應(yīng)在供應(yīng)商和客戶之間說(shuō)明所用平均涂層厚度的定義。注：ISO 19840描述了在粗糙表面的鋼上施涂油漆和清漆時(shí)的特殊測(cè)量程序。6.8清潔度：提升效果如果探頭沒(méi)有直接放置在涂層上，探頭和涂層之間的間隙（剝離）將作為額外的涂層厚度，因此將影響測(cè) 量。由于探針和涂層之間存在小顆粒，可能會(huì)無(wú)意中產(chǎn)生剝離。應(yīng)經(jīng)常檢查探

14、針頭的清潔度。6.9探針壓力探針施加在試樣上的壓力會(huì)影響儀器讀數(shù)，并且在調(diào)整和測(cè)量期間應(yīng)始終相同。在軟涂層的情況下，探針壓力的影響更為明顯，因?yàn)樘结樇饪梢钥s進(jìn)涂層中。因此，探頭壓力應(yīng)盡可能小。 大多數(shù)商用儀器都配有彈簧加載探頭，確保放置過(guò)程中壓力恒定。如果探頭沒(méi)有彈簧負(fù)載，應(yīng)使用合適的輔助 裝置。注：接觸壓力和探針尖端壓痕深度可通過(guò)減小作用力或使用探針尖端直徑較大的探針來(lái)減小。將厚度已知 的保護(hù)箔放在涂層表面上，可減少探針尖在軟涂層中的壓痕。在這種情況下，涂層厚度是測(cè)量的厚度減去箔厚 度。6.10探頭傾斜除非制造商另有指示，否則探頭應(yīng)垂直于涂層表面，因?yàn)樘筋^偏離表面法線會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。通過(guò)探頭

15、設(shè)計(jì)或使用探頭固定夾具，可將意外傾斜的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。eisiiiDiraiHiJiNGCHVAN MATERIAL TESTING注：大多數(shù)商用儀器都配有彈簧探頭，確保垂直放置在樣品表面。6.11溫度效應(yīng)由于溫度變化會(huì)影響探頭的特性，因此應(yīng)在與校準(zhǔn)時(shí)大致相同的溫度條件下使用。注：溫度變化的影響可以通過(guò)探頭的溫度補(bǔ)償來(lái)減小。必須考慮制造商的規(guī)范。探頭、儀器電子設(shè)備、環(huán) 境和樣品之間的溫差會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的厚度誤差。一個(gè)例子是熱涂層的厚度測(cè)量。6.12外部電磁場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾場(chǎng)會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。如果出現(xiàn)無(wú)法用其他因素解釋的意外結(jié)果或結(jié)果的強(qiáng)烈變化，則應(yīng)考慮這 一原因。在這種情況下，應(yīng)在沒(méi)有干擾場(chǎng)的位置進(jìn)行比較

16、測(cè)量。儀器的校準(zhǔn)和調(diào)整 Calibration and adjustment of the instrument7.1概述使用前，應(yīng)根據(jù)制造商的說(shuō)明，通過(guò)適當(dāng)?shù)暮穸葏⒖紭?biāo)準(zhǔn)和母材，對(duì)每臺(tái)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)或調(diào)整。用于校準(zhǔn) 或調(diào)整的母材的材料、幾何形狀和表面特性應(yīng)符合試樣的要求，以避免因第6條所述因素引起的偏差。否則， 在估計(jì)測(cè)量不確定度時(shí)應(yīng)考慮這些影響。在校準(zhǔn)或調(diào)整儀器時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)和母材的溫度應(yīng)與試樣的溫度相同，以盡量減小溫度引起的差異。為了避免儀器漂移的影響，推薦使用參考標(biāo)準(zhǔn)或控制樣品進(jìn)行定期控制測(cè)量。如果需要，必須重新調(diào)整儀 器。注：大多數(shù)儀器在操作員執(zhí)行的稱為“校準(zhǔn)”的功能期間自動(dòng)調(diào)整自身，而校準(zhǔn)

17、結(jié)果通常不明顯。7.2厚度參考標(biāo)準(zhǔn)用于校準(zhǔn)和調(diào)整的厚度參考標(biāo)準(zhǔn)是涂層母材或箔材，放置在未涂層母材上。箔和涂層應(yīng)不磁化。參考標(biāo)準(zhǔn)的厚度值及其相關(guān)的不確定度應(yīng)是已知的，并明確記錄在案。應(yīng)標(biāo)記這些值 有效的表面積。厚度值應(yīng)可追溯至經(jīng)認(rèn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)記錄不確定度及其置信水平，例如U（95%），即記錄厚度值在報(bào)告的不確定度區(qū)間內(nèi)的概率為95%。使用前，應(yīng)對(duì)箔材和涂層進(jìn)行目視檢查，看是否有損壞或機(jī)械磨損，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的調(diào)整，從而導(dǎo)致 所有測(cè)量值的系統(tǒng)偏差。與選定的涂層母材相比，使用箔材作為參考標(biāo)準(zhǔn)，將使箔材直接放置在母材上，從而精確地匹配形狀和幾 何形狀。但是，將探頭放置在箔材上可能會(huì)產(chǎn)生彈性或塑性

18、變形，從而影響測(cè)量結(jié)果。此外，必須避免探針極、箔 材和母材之間的任何間隙。特別是對(duì)于凹面試樣，或者如果箔材起皺或彎曲，通常探針彈簧加載導(dǎo)向套的低壓eisinniPiiQiniJINGCHUAN MATERIAL TESTING可能不足以確保沒(méi)有間隙。所用參考箔的可能彈性或甚至塑性變形取決于探頭的外加載荷力和探頭尖端直徑（見(jiàn)6.9）。因此，此類參 考箔的校準(zhǔn)應(yīng)在施加力和針尖直徑的可比值下進(jìn)行，以避免在探頭校準(zhǔn)期間出現(xiàn)壓痕差異。這樣，在箔厚度值 中已經(jīng)考慮了各自的壓痕誤差，即該值可以小于未受影響的幾何厚度。為了估計(jì)可能的厚度誤差，應(yīng)向參考箔 制造商了解箔校準(zhǔn)的值、作用力和尖端直徑。注：大多數(shù)情況下

19、，箔材為塑料，但也可使用其他材料，如銅合金。7.3調(diào)整方法通過(guò)將探頭放置在具有已知涂層厚度的未涂層和/或一個(gè)或多個(gè)涂層母材上，對(duì)涂層厚度計(jì)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù) 儀器類型、制造商的說(shuō)明和所用儀器的功能范圍，可對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整：a）一塊未涂層的母材；b）一塊未涂層的基底金屬和一塊具有規(guī)定涂層厚度的涂層基底金屬；c）一塊未涂覆的母材和若干塊已涂覆的母材，具有規(guī)定的但不同的涂層厚度；d）幾種涂層基底金屬，具有規(guī)定的但不同的涂層厚度。所述調(diào)整方法可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不同精度。因此，應(yīng)使用最適合給定應(yīng)用的方法，并達(dá)到所需的精度。不同的調(diào)整方法所能達(dá)到的測(cè)量不確定度取決于量規(guī)的評(píng)定算法，以及標(biāo)準(zhǔn)品和待測(cè)母材的材料

20、、幾何形狀和 表面狀況。如果一種方法不能達(dá)到所需的精度，則采用不同的調(diào)整方法可能會(huì)產(chǎn)生更好的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，可 以通過(guò)增加調(diào)整點(diǎn)的數(shù)量，并在待測(cè)涂層的預(yù)期厚度間隔內(nèi)使其具有更緊密的覆蓋范圍來(lái)降低測(cè)量不確定度。儀器調(diào)整產(chǎn)生的測(cè)量不確定度不能推廣到所有后續(xù)測(cè)量。在每種情況下，都需要詳細(xì)考慮所有具體和附加 的影響因素，見(jiàn)第6條和。注:通過(guò)將探頭放置在未涂層的基底金屬上，使探頭適應(yīng)給定基底金屬的過(guò)程通常稱為“調(diào)零”或“零點(diǎn)校準(zhǔn)”。 然而，即使該程序是本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定義的“調(diào)整”或調(diào)整過(guò)程的一部分。根據(jù)用于調(diào)整儀器的涂層和未涂層母材的 數(shù)量，相應(yīng)的調(diào)整方法通常稱為“單點(diǎn)”、“兩點(diǎn)”或“多點(diǎn)調(diào)整”。某些類型的

21、儀表允許將儀表重置為制造商的原始 調(diào)整。此調(diào)整僅對(duì)制造商的未涂層或涂層參考標(biāo)準(zhǔn)有效。如果在使用一段時(shí)間后使用這些標(biāo)準(zhǔn)或相同類型的標(biāo) 準(zhǔn)來(lái)檢查儀器，則可以通過(guò)觀察測(cè)量結(jié)果的偏差來(lái)識(shí)別儀表和探針的任何劣化，例如探針因接觸極磨損而磨損。程序Procedure8.1概述每臺(tái)儀器應(yīng)按照制造商的說(shuō)明操作，并應(yīng)考慮第6條中討論的影響測(cè)量精度的因素。在使用儀器之前和進(jìn)行影響測(cè)量精度的更改（見(jiàn)第6條）之后，應(yīng)檢查儀器的調(diào)整。eisiiinirainiJINGCHUAN MATERIAL TESTING為確保儀器測(cè)量準(zhǔn)確，每次在檢驗(yàn)地點(diǎn)用有效標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)a）儀器投入運(yùn)行，b）試樣的材料和幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，或c）其他檢

22、驗(yàn)條件已發(fā)生變化（如溫度），其影響尚不清楚。由于并非所有測(cè)量條件的變化及其對(duì)測(cè)量精度的影響都可以立即識(shí)別（如探頭的漂移、磨損），因此在使用 時(shí)，應(yīng)定期校準(zhǔn)儀器。8.2測(cè)量和評(píng)估次數(shù)涂層厚度應(yīng)確定為幾個(gè)單一值的算術(shù)平均值，這些值在涂層表面的規(guī)定區(qū)域內(nèi)測(cè)量。除平均值外，還應(yīng)報(bào) 告標(biāo)準(zhǔn)偏差。通過(guò)增加測(cè)量次數(shù)，可以減少測(cè)量不確定度的隨機(jī)部分。如果未另行規(guī)定或商定，建議至少測(cè)量 五個(gè)單一值（取決于應(yīng)用）。注：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差，可計(jì)算出變異系數(shù)V。V對(duì)應(yīng)于相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（例如百分比），并可直接比較不同厚度 的標(biāo)準(zhǔn)偏差。測(cè)量的總散射由儀器本身的散射和試樣引起的散射組成。如果需要，在放置探頭的輔助裝置的幫 助下，通

23、過(guò)在同一位置重復(fù)測(cè)量，確定測(cè)厚范圍內(nèi)操作員和探頭的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在粗糙涂層表面或具有已知大厚 度梯度的試樣上進(jìn)行測(cè)量時(shí)（例如，由于其尺寸和/或形狀），可通過(guò)一系列系統(tǒng)測(cè)量來(lái)確定單個(gè)測(cè)量之間出現(xiàn)偏 差的原因。8.3結(jié)果的不確定性8.3.1 一般說(shuō)明應(yīng)根據(jù)ISO/IEC指南98-3對(duì)測(cè)量厚度的不確定度進(jìn)行完整評(píng)估。測(cè)厚結(jié)果的不確定度是多種來(lái)源不確定度的綜合。應(yīng)考慮的重要來(lái)源包括：a）儀器校準(zhǔn)的不確定度；b）影響測(cè)量的隨機(jī)影響；c）第6條概述的因素引起的不確定性；d）進(jìn)一步影響、漂移、數(shù)字化效果等。所有不確定度分量應(yīng)按照ISO/IEC指南98-3中所述的組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行估算和匯總。以下簡(jiǎn)化方法給出了

24、估計(jì)不確定度的可能程序（見(jiàn)8.3.2至8.3.5）。注：所列源的單個(gè)不確定度分量取決于各自的測(cè)量值、被測(cè)樣品的特性、儀器、環(huán)境條件等，并且在不同 的應(yīng)用中會(huì)顯示出很大的差異。因此，對(duì)每個(gè)測(cè)量的單個(gè)不確定度分量進(jìn)行了詳細(xì)的估計(jì)。不確定度的質(zhì)量由 所有不確定度分量的估計(jì)質(zhì)量決定。缺少的組件會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的不確定度估計(jì)，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的厚度結(jié)果。注：特別是，第6條中列出的因素可能會(huì)導(dǎo)致較大的不確定值，如有可能，可通過(guò)調(diào)整最小化。除了需要eimiiiniiminJiNGCHUAN MATERIAL TESTING表示結(jié)果中的不確定度外，對(duì)可能的不確定度分量的分析還提供了詳細(xì)的信息，以便改進(jìn)測(cè)量。8.3.2儀

25、器校準(zhǔn)的不確定度如果沒(méi)有給出其他信息，則可以通過(guò)在已知厚度tr和不確定度Ur(k=2)的給定參考標(biāo)準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)n次重復(fù)測(cè)量， 在有限厚度范圍內(nèi)估計(jì)儀器的當(dāng)前不確定度。測(cè)量結(jié)果為厚度測(cè)量值的算術(shù)平均值?m，標(biāo)準(zhǔn)差s(tm)。校準(zhǔn)質(zhì)量 由由此產(chǎn)生的差值的比值E和驗(yàn)證測(cè)量的綜合不確定度確定。這種不確定度(分母E，k=2)被認(rèn)為是 由具有n次重復(fù)(比較8.3.3)的測(cè)量的隨機(jī)誤差和給定的參考標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ur引起的。在E1的情況下，在不確定度范圍內(nèi)檢測(cè)到校準(zhǔn)的顯著偏差，應(yīng)進(jìn)行儀器調(diào)整，以提高校準(zhǔn)精度。(1)+ IA5UrF+ IA5UrF注：如果給出了參考標(biāo)準(zhǔn)的公差T (tr T)，而不是Ur，則可計(jì)算相應(yīng)

26、的不確定度Ur(k=2):校準(zhǔn)不確定度uca僅在tr附近的小厚度范圍內(nèi)有效。在感興趣的較大厚度范圍的情況下，應(yīng)在厚度范圍的兩 側(cè)估計(jì)不確定度ucal。兩個(gè)值之間的線性插值給出了感興趣的不確定度作為厚度的函數(shù)。由于校準(zhǔn)的不確定度不能小于所用參考標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，因此校準(zhǔn)的精度常常受到參考標(biāo)準(zhǔn)給定不確定度 的限制。為了提高校準(zhǔn)精度，需要一個(gè)不確定度較小的參考標(biāo)準(zhǔn)。通常，制造商在測(cè)量開(kāi)始時(shí)建議對(duì)未涂層的母材進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或調(diào)零。這種標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果不確定性被認(rèn)為已 經(jīng)包含在ucal中。8.3.3隨機(jī)誤差建議進(jìn)行一般的重復(fù)測(cè)量，以提高測(cè)量厚度值的算術(shù)平均值:的精度(見(jiàn)8.2)，即降低厚度結(jié)果的不確定度。在n次重

27、復(fù)測(cè)量的情況下，算術(shù)平均值E的標(biāo)準(zhǔn)不確定度usto(k=1)可通過(guò)(A型)估算:s(t)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)不確定度usto是對(duì)影響量的不可預(yù)測(cè)或隨機(jī)時(shí)空變化引起的所有誤差的測(cè)量。emmniPiiDiniJiNGCHUAN MATERIAL TESTINGusto是針對(duì)樣品厚度測(cè)量的校準(zhǔn)不確定度和不確定度計(jì)算的。通過(guò)增加重復(fù)測(cè)量次數(shù)，可以降低標(biāo)準(zhǔn)不確定度u 。這一點(diǎn)可能很重要，例如，對(duì)于粗糙的樣品表面。sto應(yīng)注意解決B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度（例如，見(jiàn)8.3.4）可能導(dǎo)致A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度不被計(jì)算兩次的風(fēng)險(xiǎn)。注：并非所有對(duì)不確定度usto的貢獻(xiàn)都是隨機(jī)性質(zhì)的（A型）。這取決于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。例如，具有厚度梯度 的較大樣品

28、的測(cè)量厚度由于系統(tǒng)厚度變化而導(dǎo)致高不確定度usto。在減小測(cè)量面積的情況下，usto減小，并且算 術(shù)平均值t更好地描述了局部厚度。8.3.4第6條概述的因素引起的不確定性在可能的情況下，應(yīng)通過(guò)校準(zhǔn)將第6條中總結(jié)的因素的影響降至最低。然而，通常只能估計(jì)這些影響，由 此產(chǎn)生的不確定度應(yīng)被視為測(cè)量組合不確定度的組成部分。通常這些因素的影響，以及由此產(chǎn)生的不確定度， 是厚度的函數(shù)。因此，為了估計(jì)給定厚度或至少小厚度范圍的不確定度，應(yīng)使用感興趣厚度的樣品進(jìn)行試驗(yàn)。例如，考慮基底金屬磁性的變化（磁導(dǎo)率變化）。應(yīng)估計(jì)相關(guān)厚度的預(yù)期變化。相對(duì)于所選基準(zhǔn)母材的厚度 變化應(yīng)為Atg二北弓（上詛一或北一M。這給出了

29、由母材性能ubm（k=1）變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:應(yīng)對(duì)第6條中列出的所有相關(guān)因素進(jìn)行相同的標(biāo)準(zhǔn)不確定度估計(jì)。如果通過(guò)校準(zhǔn)使某個(gè)因素的影響最小化，則應(yīng)考慮該校準(zhǔn)的剩余不確定度。如果校準(zhǔn)是以具有相同材料和曲率特性的基底金屬作為感興趣的樣品，則可以通過(guò)柔性箔作為參考標(biāo)準(zhǔn)， 將影響精度的一些因素最小化，例如基底金屬特性（6.4）或表面曲率（6.6）。在這種情況下，只應(yīng)考慮樣品性 能的預(yù)期變化。8.3.5組合不確定度、擴(kuò)展不確定度和最終結(jié)果組合不確定度總結(jié)了所有標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（8.3.2、8.3.3、8.3.4和任何其他潛在不確定度）。在所述的簡(jiǎn)化 方法中，當(dāng)估計(jì)給定厚度或非常小厚度范圍的不確定性時(shí)，靈敏度系數(shù)可被視為等于1。這導(dǎo)致組合不確定度uc：喧+說(shuō)加+噎+昭+ .作為最終結(jié)果，計(jì)算擴(kuò)展不確定度U（k=2）（2-sigma水平，95,45%）：7)以及厚度值:的完整測(cè)量結(jié)果:e 晴iiidi阻HmmJiNGGHVAN M