麥考特金屬鍍層測厚儀的校準(zhǔn)方法介紹
金屬鍍層的厚度一般是用鍍層測厚儀或涂層測厚儀來測量的，但是鍍層測厚儀目前還沒有校準(zhǔn)規(guī)范，而涂層測厚儀的檢定，JJG 818—2005 《磁性、電渦流式覆層厚度測量儀檢定規(guī)程》是用非金屬厚度片作為標(biāo)準(zhǔn)件，故而與被測件的介質(zhì)不一致，測量結(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)，用常用端度計量儀器確定介質(zhì)厚度，并對其進行不確定度評定，以及用來校準(zhǔn)鍍層測厚儀的方法。
鍍層測厚儀是一種測量金屬鍍層厚度的專用儀器，但我國目前還沒鍍層測厚儀的檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范。通過試驗，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)計上測出鍍層厚度，再用這已知鍍層厚度的量塊來校準(zhǔn)測厚儀。如圖 1 所示，將上工作面鍍有一半鍍層的量塊放在光學(xué)計工作臺上，調(diào)整光學(xué)計測頭和量塊，用沒有鍍層的部位對零，然后移動量塊，再用測頭對準(zhǔn)有鍍層的任意一點 a，直接讀出光學(xué)計上的讀數(shù)，也就是鍍層的厚度。
為了保證精度，可以在 a 點多次測量，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量鍍層厚度，如果這樣只需在測量結(jié)果的誤差分析或不確定度評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，對鍍層的均勻性影響較小。此制作方法雖然簡單，整個過程也不復(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，這一要求是可以達(dá)到) ;
( 3) 校準(zhǔn)鍍層測厚儀時，校準(zhǔn)點應(yīng)盡量與 a 點重合。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣塊原理
2 不確定度進行評定
數(shù)學(xué)模型
2. 2 不確定來源
( 1) 立式光學(xué)計示值誤差引入的標(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 不確定度評定
2. 3. 1 立式光學(xué)計示值誤差引入的標(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大于 60 μm，
光學(xué)計檢定規(guī)程
3 結(jié)束語
不確定度評定完，整個標(biāo)準(zhǔn)樣塊制作過程就完成了，然后可以用其對金屬鍍層測厚儀進行校準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)樣塊是在實驗室光學(xué)計上確定的厚度，可以隨時校驗，所以使用非常方便。
