磁感應(yīng)法,利用基材和覆蓋層在導(dǎo)磁性上的差異（基材為鐵、鈷、鎳，覆蓋層為非磁性介質(zhì)）
電渦流法，利用基材和覆蓋層在導(dǎo)電率上的差異（基材為強(qiáng)導(dǎo)電性，覆蓋層無導(dǎo)電性）
磁感應(yīng)法工作原理圖見圖Fig.1
磁感應(yīng)法所用的F探頭，中間是一個鐵磁性的磁棒（我們稱之為磁芯），其上繞有兩段線圈，上面一段為勵磁線圈，下面一段為感應(yīng)線圈。
如果給勵磁線圈加載一個低頻交變電流，就會產(chǎn)生穿過勵磁線圈的一個交變磁場，而磁芯正好處在這個磁場中，此時如果將磁芯靠近另一個鐵磁性物體，我們知道磁鐵相吸的原理，因此，磁芯越靠近這個鐵磁性物體，則穿過磁芯的磁場強(qiáng)度就越強(qiáng)，而磁場的強(qiáng)弱變化就會在下端的那個感應(yīng)線圈中產(chǎn)生一個感應(yīng)電流，這個感應(yīng)電流的電壓V，其大小將隨著磁場強(qiáng)弱變化而變化、實際上也就是隨著磁芯離那個鐵磁性物體的遠(yuǎn)近而變化，并且，這個電壓V的大小和磁芯離那個鐵磁性物體的遠(yuǎn)近（也就是距離）存在可計算的關(guān)系。
因此，我們可以通過測量這個電壓V的大小來計算磁芯和那個鐵磁性物體之間的的距離，如果那個鐵磁性物體上有覆層、而磁芯又密切接觸在覆層上，這個計算出來的距離不正是覆層的厚度嗎？
電渦流法工作原理圖見圖Fig.2
電渦流法所用的N探頭，沒有中間的磁棒，而且只有一個中空的感應(yīng)線圈。當(dāng)給這個感應(yīng)線圈加載一個高頻交變電流，就會在感應(yīng)線圈的中間產(chǎn)生一個感應(yīng)磁場。
當(dāng)這個加載了高頻交變電流的線圈靠近一個非磁性的導(dǎo)電體時，會在這個導(dǎo)電體上產(chǎn)生一個交變電流場，我們稱之為電渦流場。而這個電渦流場又會在空間產(chǎn)生一個交變電磁場，其磁場方向始終與感應(yīng)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場方向相反，并因此削弱感應(yīng)磁場的強(qiáng)度，這就導(dǎo)致了感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的變化。
感應(yīng)線圈離那個非磁性的導(dǎo)電體的遠(yuǎn)近，決定了導(dǎo)電體上產(chǎn)生的電渦流場的強(qiáng)弱。電渦流場的強(qiáng)弱，又決定了它所引發(fā)的交變電磁場的強(qiáng)弱，而交變電磁場的強(qiáng)弱又影響了感應(yīng)磁場的強(qiáng)弱、也因此決定了感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的大小。
也就是說，感應(yīng)系數(shù)K值的大小，與感應(yīng)線圈離導(dǎo)電體的遠(yuǎn)近存在可計算的關(guān)系。因此，我們可以通過測量這個感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)K的大小來計算感應(yīng)線圈和那個非磁性導(dǎo)電體的距離。如果那個非磁性導(dǎo)電體上有覆層、而感應(yīng)線圈又密切接觸在覆層上，這個計算出來的距離不正是覆層的厚度嗎？
以磁感應(yīng)法為例見圖Fig.4
如果基材仍然是平板狀的，只是涂層的厚度產(chǎn)生變化，我們不難想象，磁力線的整體長短會隨著涂層厚度的變化而變化，但是，其分布卻是一致的，也即是說，中心線上的磁力線長度和邊緣的磁力線長度的比例是始終不變的，因此，我們只需依據(jù)磁力線整體的變長、變短即可以計算出涂層厚度的變化來。
但是，如果實際測量時，基體的幾何形狀變了，比如，變成了圓柱體，但涂層厚度不變。磁力線會有什么樣的變化呢？我們來看看圖Fig.5
我們注意到，越靠近邊緣，與在平板基體上的試驗相比，磁力線的拉長現(xiàn)象就越明顯，這就意味著，這種情況下，感應(yīng)強(qiáng)度的平均值必然與我們從平板基體上試驗得來的值不相等。
電渦流法與此有可以類比之處：在平板上的電渦流和柱體上的電渦流分布也是有差異的！
由此，可以得出結(jié)論：盡管儀器可能已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)試樣上校準(zhǔn)了，保證了儀器（探頭）對感應(yīng)信號采集、計算的敏感性、準(zhǔn)確性，但是，在實際測量時，由于實際工件的幾何形狀、基材的物理特性與標(biāo)準(zhǔn)試樣的基準(zhǔn)塊存在差異，因此，測量仍然會出現(xiàn)偏差。
偏差的幾種類型
外凸面的覆層測量，見圖Fig.6
通常會顯示正偏差，當(dāng)曲率半徑小于一定值時，偏差會較為明顯（鐵磁性基材曲率半徑小于20mm時，導(dǎo)電性基材曲率半徑小于50mm時）。
內(nèi)凹面的覆層測量，見圖Fig.7
通常會顯示負(fù)偏差，當(dāng)曲率半徑小于一定值時，偏差會較為明顯（鐵磁性基材曲率半徑小于25mm時，導(dǎo)電性基材曲率半徑小于50mm時）
邊緣部分的覆層測量，見圖Fig.8
通常會顯示正偏差，當(dāng)A小于5mm時，偏差會較為明顯。
靠近側(cè)壁的覆層測量，見圖Fig.9
通常會顯示負(fù)偏差，當(dāng)A小于5mm時，偏差會較為明顯。
凹槽底部的覆層測量，見圖Fig.10
通常會顯示負(fù)偏差，當(dāng)D小于20mm時，偏差會較為明顯。
極薄基材上的覆層測量，見圖Fig.11
對于鐵磁性基材，通常會顯示正偏差，對于導(dǎo)電性基材，通常會顯示負(fù)偏差。當(dāng)T小于0.6mm時，偏差會較為明顯。當(dāng)T小于0.1mm（鐵磁性基材）或者是小于0.01mm（導(dǎo)電性基材），無論是否校準(zhǔn)，測量都不能實現(xiàn)。
噴丸表面上覆層的測量，見圖Fig.16
a，對于Rz值小于20μm的噴丸面上的覆層測量。先在無覆層的基材上面測量十次進(jìn)行較零，接著將涂層試片覆蓋其上，測量五次進(jìn)行校正，則測量校準(zhǔn)完成，需要記住的是，即便完成了測量校準(zhǔn)，在實際測量中，仍然必須多次測量取平均值。
b，對于Rz值大于20μm的噴丸面上的覆層測量。此時的情況較為復(fù)雜，需要先在同樣材質(zhì)的具有光滑表面（未噴丸處理）的基材上進(jìn)行校準(zhǔn)，接著在無覆層的噴丸表面上進(jìn)行測量十次取平均值，然后再再實際工件的覆層上同樣進(jìn)行十次測量，再取平均值，這兩個平均值之差的**值就是覆層厚度。
“軟”覆層的測量
某些覆層質(zhì)地比較軟、比較疏松，探頭接觸上之后可能會有微小的凹坑，從而影響測量。此時可以將一個確知厚度的涂層試片覆蓋其上，然后將探頭放在這層試片上，得出值減去涂層試片的值即是覆層厚度值。提示：使用30～50μm的涂層試片較為合適。
“熱”覆層的測量
某些情況下，不待完全冷卻，就需要對覆層進(jìn)行測量。此時的溫度通常超過60℃，一方面，熱量會傳導(dǎo)給探頭的樹脂支撐環(huán)，我們知道，支撐環(huán)里面有線圈或磁芯，而它們所產(chǎn)生的感應(yīng)場會因為過高的溫度產(chǎn)生變化；另一方面，我們同樣知道，基材本身的磁場和電渦流場也會因為溫度的過高變化而產(chǎn)生細(xì)微的畸變。
因此，在這種情況下，我們要解決兩個問題：一是盡量降低熱量的傳導(dǎo)，這里，我們可以用到高溫護(hù)墊，將其安裝在探頭上；二是，需要更敏感的探頭，以便辨析溫度帶來的基材本身的磁場或電渦流場的畸變。當(dāng)然，這往往意味著儀器需要提供更高的精度。
介紹一種簡單可靠的應(yīng)用（以外凸面為例）
先在無覆蓋層的外凸面工件進(jìn)行測量，按理，本應(yīng)顯示為零，但從以上的介紹可知，很可能讀值并不為零，而是正偏差的某個數(shù)，此時，并非必須較零（重要的事情說三遍），否則，強(qiáng)行較零可能使儀器出廠時校正的參照曲線嚴(yán)重偏移、或者干脆無法較到零位。
在此情況下，只需記下這個正偏差值，然后測量實際覆層，將取得的讀值減去這個正偏差值，即為覆層的實際讀值。
更多應(yīng)用，歡迎討論交流。
