涂层测厚仪基本原理---光热红外法技术及其优势

德国AIM System涂层测厚仪采用光热红外法技术原理测量涂层的厚度，那光热红外法技术是如何进行工作的呢？详情如下：

待测样品在调制光源的激励下吸收了光辐射的能量，产生红外热辐射即热波，由于待测样品内部的多层结构或者自身缺陷而存在分界面特性的差异，导致红外热波在通过分界面时波形发生变化，不同层状结构厚度以及样品缺陷形貌对热波波形变化有不同的影响，通过探测反射热波形的随时间变化及相对激发光信号的延迟可以分析得到待测样品层状结构以及缺陷形貌尺寸的信息。
 

光热红外技术的技术优势：

1. 无损无接触式测量

2. 适用范围广：

• 适用于不同材料上的不同涂层的干膜和湿膜厚度测量，

• 可测量的基材材质不限（金属、塑料、橡胶、复合材料等)，

• 可测量的涂料种类不限（油漆、粉末涂料、粘胶剂、润滑涂层等）

• 可测量的涂装工艺不限

3. 可在曲面、粗糙表面和各种厚度的基底上测量

4. 高精度，通常在±0.5µm或更小

5. LED光源，使用安全，无辐射和激光危害

       德国AIM Systems公司的光热红外法涂层测厚仪CoatPro可以离线或在线对涂层厚度进行非接触无损测量，测量时间短适用范围广，可以有效地帮助客户控制质量，节约成本，为客户的产线升级提供可靠的自动化检测手段，并未客户优化工艺提供重要的数据支持。

       测量原理：
光热红外法涂层测厚仪CoatPro采用的工作原理是光热红外法。利用光源照射物体表面，通过对激励光源进行强度调制，在材料中产生热波，光源激发的热量通过热波在涂层中向深处传播，这一热波在涂层与基材的边界处反射并传播出涂层以红外热辐射的形式被探测器吸收。涂层越厚，该过程花费的时间越长吗。因此利用红外探测器探测红外热辐射（相移）的信号就可以获得涂层的厚度信息。

由于表征涂层厚度（或其他参数）的不是信号幅度而是信号相位，即辐射热波相对于激发光波的时间偏移，因此这种测量方式对测量距离或探测角度的变化不敏感。这样，可以非常高精度地测量涂层厚度和面密度。光热红外法测量的精度在亚微米范围内，通常比目前工业上常用的测量方式要精确得多。

利用光热红外法进行准确的涂层测量必须满足以下两个条件：
1. 表面材料可以吸收光
2. 在涂层和基材之间有足够的热折射率差

       这些条件适用于绝大多数的材料组合，所以光热红外法涂层测厚仪适用面很广实用性很强。除了可以测量常规的金属基材表面的涂层以外，也可以很好地应用于塑料、橡胶、陶瓷和复合材料表面的涂层测量。测量所使用的激励光源对人体无害，对被测物体表面也仅加热几个开尔文（摄氏度）即可。涂层本身不受测量的影响。如前所述光热红外法涂层测厚仪测量的是信号相位，该信号与测量的距离和角度无关，所以待测物的形状和涂层表面的粗糙度对测量结果没有明显的影响。

      AIM Systems 有限责任公司是一家专注于工业涂布涂覆无损检测技术的德国光电科技公司，集研发、生产、销售和服务为一体，拥有非接触无损涂层检测的技术和产品。AIM Systems公司生产的CoatPro涂层测厚仪采用光热红外法工作原理，可以在线或离线对涂层厚度进行无损非接触式测量，测量时间短适用范围广，可以有效地帮助客户控制质量，节约成本，为客户的产线升级提供可靠的自动化检测手段，并未客户优化工艺提供重要的数据支持。

      CoatPro涂层测厚仪采用的工作原理是光热红外法。利用光源照射物体表面，通过对激励光源进行强度调制，在材料中产生热波，光源激发的热量通过热波在涂层中向深处传播，这一热波在涂层与基材的边界处反射并传播出涂层以红外热辐射的形式被探测器吸收。涂层越厚，该过程花费的时间越长吗。因此利用红外探测器探测红外热辐射（相移）的信号就可以获得涂层的厚度信息。

光热红外法涂层测厚仪CoatPro的产品特性：

Ø 维护成本低，无磨损件

Ø 简单易用、快速安装，电源线和传输线二合一，以太网供电（POE）

Ø 采用人眼安全的LED光源，无需额外保护措施

Ø 连续测量的方式可实现实时不间断测量

Ø 满足ATEX标准（可选）-采用LED光源，因此可在工业防爆安全区内使用

Ø 自动生产检测报告和数据统计

光热红外法涂层测厚仪CoatPro的技术参数:

精度：±0.1%（或者更优）

测量范围：2-500微米（可根据应用要求扩展）

工作距离：100 ± 80 毫米

允许探测角度：± 70°

测量时间： ＜0.5秒

产品尺寸：33×17×10厘米

产品重量：4.4Kg

电源电压： 交流110-240V，50-60Hz

能耗功率：直流48V，1.5安（max.70w）

供电方式：以太网供电（电源及数据线合一）

数据传输： Ethernet，10/100BaseT

防护等级：IP65（可根据应用要求升级）

产品标准：VDMA 24364（LABS/PWIS）

              DIN EN 15042
              DIN EN 17119
              DIN EN ISO 61010
              RoHS

适配装置：机器臂、横动装置、固定支架 

激励光源：LED光源（可按需要更换为激励光源或UV光源）

一、氢气发生器原理

以二次蒸馏水为原料，添加10%KOH作为电解质，产生99.999%的高纯氢气.电解质采用新型恒流开关电源，根据用户实际用气量调节输出电流，从而实现流量自动跟踪.并设有过压保护装置，确保使用绝dui安全。

二、氮气发生器基本原理

采用现代燃料电池技术，先将空气中的O2在外加电源的作用下与H2O反应生成OH-，然后在电场力作用下，实现气液分离，最后将OH-还原成O2和H2O，从而将空气中的N2和O2分离。

化学式：O2+2H2O+4e=4OH-

由于采用了优化设计的催化剂，使用提纯后的N2中残氧量极低（3ppm以下），如再经过后期脱氧处理，残养量可进一步降低1ppm以下，因此可以满足各种检测器对载气纯度的要求。

其它微量杂质如CO、H2O等采用物理吸附方法去除。

三、特点

1.使用安全

使用时气压低，关机后残余气量少，并有过压保护装置，使用绝dui安全；

2.操作方便

随开随关，免除搬运之苦，真正一劳永逸；

3.成本低廉

氢气发生器使用过程中只消耗蒸馏水，最da功率150VA；氮气发生器只消耗空气（需另接空气源），最da功率100VA；

4.结构紧凑

外观优美，占地面积小，使实验室实现仪器化；

四、三气发生器使用注意事项

1.开机顺序：

①检察氮气开关阀处于“关”位置（向内）；

② 打开空气源开关，空气和氮气压力逐渐上升；

③ 待空气，氮气压力升至0.35MPa时，打开氢气和氮气电源开关；

④待氮气排空30分钟以后，打开氮气开关阀，此时氮气流量由气相色谱仪控制；氢气在流量指示为“000”后可以使用，流量也由气相色谱仪控制；

2.关机顺序：

关机顺序刚好相反，即先关氮气开关阀，再依次关氮气，氢气和空气电源开关。

单独使用氢气时，应先开空气电源开关；单独使用氮气时，也需同时打开氢气电源开关。

注意液体高度，在接近下限时应及时添加蒸馏水，但不要超过上限.建议每半年更换一次电解质.请勿在无液状态下开启氮气或氢气电源开关！

注意干燥管内变色硅胶的颜色（仪器背部左下方的变色硅胶也要注意观察），变为粉红色后应及时更换，方法参见说明书。

在空气潮湿的季节，空气储气罐中会有少量残留水分，可以从仪器背部的"放液口"排出.方法是:在仪器停止工作后，将防液口的密封螺母松开，利用气罐中的空气压力将水分压出，完毕后将密封螺母重新拧好。

在维护仪器时，如需降压，应通过色谱或气源上的流量阀排气，请勿直接从接头处放气，以免压力突然降低，损坏气路元件。

声悬浮现象是由德国物理学家奥古斯特•昆特(August Kundt)Z早发现的。那么声悬浮的基本原理是怎样的呢？

声悬浮---基本原理

声悬浮是利用物体受到的声辐射力来实现的悬浮。物质的悬浮，所需的声场是通过在超声发射端和反射端之间形成的驻波来实现的，详细声悬浮原理图如下：

高压声悬浮是在不同压力和温度下利用物体受到的声辐射力来实现的悬浮。压力范围：0.10MPa – 20 MPa ，温度：-20℃– 180℃

声悬浮---无容器状态
声悬浮可模拟空间环境中的无容器状态。从而可以避免容器壁对样品的影响以及器壁对分析检测信号的干扰；还可以防止异质形核，为获得较大的过冷度，进行均质形核提供了一个理想环境。与其他无容器的悬浮方式相比，声悬浮对所悬浮的样品无电磁学性质上的特殊要求，并且不产生明显的附加效应，在地面正常重力条件下可以悬浮起任何固体和液体。

一、便携式色谱仪的基本构造与原理

便携式色谱仪是一种集成化高、结构紧凑的分析仪器，能够快速检测样品中的化合物。它通常由进样系统、色谱柱、检测器和数据处理系统等部分组成。设备通过气体或液体将样品带入色谱柱中

二、便携式色谱仪的应用领域

环境监测

在环境保护方面，便携式色谱仪被广泛用于检测空气、水体和土壤中的污染物。其快速的检测速度和便携的特性，使得工作人员可以在污染源头直接获取数据，及时发现问题，避免污染物进一步扩散。

食品安全检测

在食品安全领域，便携式色谱仪主要用于检测食品中的农药残留、添加剂以及其他有害物质。设备不仅可以在现场检测，提高检测效率，减少运输样品带来的时间延迟，同时保证样品的原始状态，提升检测结果的准确性。

医药行业应用 医药行业对化学成分的精确分析需求很高，便携式色谱仪能够在现场快速分析药品中的有效成分和杂质含量，提高药品研发、生产及质量检测的效率。便携式色谱仪在临床诊断中也得到了应用，帮助医生进行即时的药物代谢分析，为临床决策提供数据支持。图片中展示了仪器在医药实验室和医疗现场的应用场景，直观展现了便携式色谱仪的多样化用途。

化工行业的质量控制

化工企业中，便携式色谱仪能够实时监测生产流程中的化学成分，保证产品质量的一致性。便携式色谱仪的快速响应能力，使得企业可以在短时间内完成质量检查

三、便携式色谱仪在使用中的优势

便携式色谱仪与传统的台式色谱仪相比，具有无可替代的优势。其便携性使得设备可以用于多种现场分析需求，如紧急事故、流动检测等。由于其集成化设计，便携式色谱仪的操作更为简单，通常只需经过短时间培训即可上手。

便携式色谱仪还具备快速检测的能力，有助于减少传统实验室检测所需的等待时间，极大提升了效率。其小型化的结构不需要复杂的电源支持，通常由电池驱动，适合长时间户外使用。

四、便携式色谱仪选购与使用建议

对于用户来说，选择合适的便携式色谱仪至关重要。要根据具体需求选择合适的色谱柱和检测器，确保设备能够高效分离和检测目标化合物。应关注设备的检测精度、响应时间和电池续航能力，保证仪器在不同环境下的可靠性。