TC600使用说明.docx
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TC600使用说明
TC600涂层测厚仪
使用说明
上海高致精密仪器有限公司
1概述
本仪器是便携式涂（镀）层测厚仪，它能快速、无损伤、精密地进行涂层、镀层厚度的测量，也可进行薄膜厚度测量。
本仪器能广泛地应用在制造业、金属加工业、化工业、商检等检测领域，是材料保护专业必备的仪器。
本仪器符合以下标准：
GB/T4956─2003磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法
GB/T4957─2003非磁性金属基体上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流法
JB/T8393─1996磁性、涡流式覆层厚度测量仪
JJG818─2005《磁性、电涡流式覆层厚度测量仪》
1.1技术参数
●采用了磁性和涡流两种测厚方法。
通过选择相应的测头，既可测量磁性金属基体上非磁性覆盖层的厚度，又可测量非磁性金属基体上非导电覆盖层的厚度；
●测量范围：
（0～1250）μm（F1、N1测头），F10测头可达10mm；
●分辨率：
0.1μm（F1、N1测头）
●示值精度：
±（3%H+1）μm;H为被测涂层厚度
●显示方法：
高对比度的段码液晶显示，高亮度EL背光；
●存储容量：
可存储20组（每组最多50个测量值）测量数据
●单位制：
公制（μm）、英制（mil），可自由转换
●工作电压：
3V（2节5号碱性电池）
●持续工作时间：
大于200小时（不开背光时）
●通讯接口：
USB1.1，可与PC机连接、通讯
●外形尺寸：
125mm×67mm×31mm
●整机重量：
340g
1.2主要功能
●有十种测头类型可供选择，测头接触部件镀硬铬或为红宝石，经久耐用；
●通过选择相应的测头，既可测量磁性金属基体上非磁性覆盖层的厚度，又可测量非磁性金属基体上非导电覆盖层的厚度；
●具有测头零点校准、一点校准、两点校准功能,并可用基本校准法对测头的系统误差进行修正；
●具有测量状态提示功能；
●有EL背光显示，方便在光线昏暗环境中使用；
●有剩余电量指示功能，可实时显示电池剩余电量；
●具有自动休眠、自动关机等节电功能；
●带有USB1.1通讯接口，可将测量值传输至PC机。
●可选择配备微机软件，具有传输测量结果、测值存储管理、测值统计分析、打印测值报告等丰富功能；
●采用铝制外壳，小巧、便携、坚实耐用，适用于恶劣的操作环境，抗振动、冲击和电磁干扰；
1.3工作原理
本仪器采用了磁性和涡流两种测厚方法，可无损地测量磁性金属（如钢、铁、镍、合金和硬磁性钢等）基体上非磁性覆盖层的厚度（如铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆等）,及非磁性金属基体（如铜、铝、不锈钢、锌、锡等）上非导电覆盖层的厚度（如:
珐琅、橡胶、油漆、塑料等）。
磁性法（F型测头）：
当测头与覆盖层接触时，测头和磁性金属基体构成一闭合磁路，由于非磁性覆盖层的存在，使磁路磁阻变化，通过测量其变化可导出覆盖层的厚度。
磁性法基本工作原理
涡流法（N型测头）：
利用高频交变电流在线圈中产生一个电磁场，当测头与覆盖层接触时，金属基体上产生电涡流，并对测头中的线圈产生反馈作用，通过测量反馈作用的大小可导出覆盖层的厚度。
涡流法基本工作原理
1.4仪器配置
序号
名称
数量
备注
标准
配置
1
主机
1台
2
F1测头
1只
或N1测头
3
校准片
5片
4
校零基体
1块
根据测头选配
5
仪器箱
1只
6
随机资料
1份
7
AA（5号）尺寸碱性电池
2只
8
可选
配置
9
其它类型测头
根据用途选择
10
数据管理软件
1套
软件光盘
11
USB通讯线缆
1条
新购仪器请参照装箱单仔细查对仪器及附件，不全时请及时与厂家联系。
1.5工作条件
环境温度：
操作温度－20℃～＋50℃；存储温度：
-30℃～＋70℃
相对湿度≤90％；
周围环境无强烈振动、无强烈磁场、无腐蚀性介质及严重粉尘。
2结构与外观
2.1仪器外观
1主机
2测头
2.2主机结构
1外壳
2键盘
3液晶屏
4电池仓盖
5测头插座
6USB插座
7铭牌
2.3测头结构
1.V型口
2.加载套
3.导线
4.插头滑套
5.插头尾套
测头上设计有芯片，测头基本校准数据就存储于该芯片内。
开机时，仪器会自动读取该芯片，并将测头的基本校准数据下载到仪器中。
插头插入仪器操作：
使插头定位台阶对准插座定位槽，紧握插头尾端向前适当用力推动插头滑入插座。
拔出插头操作：
捏住插头滑套，适当用力向外拉动插头。
插拔测头时，应沿插头轴线用力，不可旋转测头，以免损坏测头电缆芯线。
2.4主显示界面
仪器开机后会自动进入显示界面，如下图所示：
测量状态标识：
该标识反映测头与被测工件接触是否良好
校准标识：
对仪器进行两点校准或者基本校准时出现
测头类型：
当前测头类型：
F型或者N型
存储标识：
存储数据时，或者对仪器存储器操作时，出现该标识
单位制式：
μm（公制时），或者mil（英制时）
电池电量：
电池剩余电量显示
测量值：
显示厚度测量值，以及简单的操作提示信息。
2.5键盘定义
仪器开关键
仪器校准
背光开关键
确认键
测头校零
数值增加键
单位制切换/退出键
数值减小键
数据存储/删除键
3仪器使用
3.1测头选择
应根据基体、涂层的性质，以及涂层的厚度、工件形状选择测头。
选择的依据请参考本手册附录1和附录2。
3.2仪器开、关机
1）将测头插头插入仪器上端的测头插座中；
2）按
键，伴随着开机蜂鸣声，仪器屏幕显示开机界面后自动进入测量界面，此时仪器的各参数为上次关机前使用的参数；
在开机状态下，按
键可以实现关机操作。
注意！
1，开机过程中，仪器会自动识别测头并显示所使用测头的型号。
2，如果开机时仪器未连接测头，或者测头损坏，则仪器先后显示”-Prb”和”E03”后自动关机。
3.3基本测量步骤
1）准备好待测工件；
2）将测头插头插入主机的测头插座中；
3）仪器开机；
4）判断是否需要校准仪器。
如果需要，选择适当的校准方法进行校准；
5）测量。
将测头垂直接触工件的测试面，并轻压测头加载套，当测头与被测表面接触稳定后，随着一声蜂鸣声，屏幕将显示测量标识和测量值。
如果测量标识闪烁或无测量标识则表示测头不稳定。
移开测头后，测量标识消失，厚度值保持。
6）仪器关机。
注意！
1，如果在测量中测头放置不稳，会引起测量值与实际值偏差较大；
2，如果已经进行了适当的校准，所有的测量值将保持在一定的误差范围内（见附录1）；
3，根据统计学的观点，一次读数是不可靠的。
因此仪器的任何一个测量值都是五次"看不见"的测量的平均值。
这五次测量是在几分之一秒的时间内由测头和仪器完成的；
4，为使测量更加精确，可在一个点多次测量，并计算其平均值作为最终测量结果；
5，显示测量结果后，一定要提起测头至距离工件10mm以上，才可以进行下次测量。
3.4存储功能
3.4.1存储测量值
仪器中将存储单元分成20个文件（F00-F19）,每个文件可存储最多50个厚度测量值。
厚度测量后可直接按
键将测量值存入当前文件中；如果要改变当前文件，需要按下述步骤进行：
1）在厚度测量状态下，按
键，屏幕显示当前文件名称（例如：
F02）和当前文件中的记录总数。
2）按
键及
键改变当前文件。
3）按
键结束操作。
存储厚度值时，如果当前文件中的记录总数已经达到50个，则仪器会自动取消本次存储操作，并且屏幕会显示“FULL”提示信息。
3.4.2清空文件
如果要清空某个文件中的所有已存储内容，则需要按照下述步骤进行：
1）在厚度测量状态下，按
键，屏幕显示当前文件名称和当前文件中的记录总数。
2）按
键及
键选择要清空的文件名称。
3）按
键清空选定的文件。
屏幕同时显示“-dEL”提示信息。
4）按
键结束操作。
3.4.3查看/删除存储记录
仪器中存储的厚度值可以调出查看，也可以删除某个厚度记录。
操作方法如下：
1）在厚度测量状态下，按
键，屏幕显示当前文件名称和当前文件中的记录总数。
2）按
键及
键选择要查看的记录所在的文件名称。
3）按
键进入选定的文件。
屏幕显示出该文件中的当前记录编号（如：
L012），以及该记录的内容。
4）按
键及
键选择要查看的记录编号，该记录的内容和记录编号交替显示在屏幕上。
5）按
键删除该记录。
屏幕同时显示“-dEL”提示信息。
6）按
键结束操作。
3.5改变单位制式
该仪器可以公制（μm）或者英制（mil）显示厚度值。
在测量过程中，按
键可以改变单位制式，在公制和英制之间进行转换。
3.6背光功能
仪器液晶屏带有EL背光功能，以便在光线昏暗处可以阅读测量值。
由于背光打开后，仪器功耗明显增加，所以请在必要的时候才打开背光，以节约用电，延长电池使用时间。
按
键可以打开或者关闭背光。
3.7电池电量指示
仪器主机内装有串联连接的2节AA尺寸（5号）碱性电池。
电池电量充足时，电量指示符号满格显示；电池用过一段时间后，电池符号会显示为非满格；电池接近用完时，电池符号会闪动显示
，此时应该立即更换电池。
3.8自动关机
●仪器具有自动关机功能，以节省电池电能。
●如果在5分钟内既没有测量，也没有任何按键操作，仪器会自动关机，在关机前液晶屏幕会闪烁显示20秒，这时按除
键外的任意键，或者进行一次测量操作，都可以使液晶屏幕停止闪动并停止关机操作。
●当电池电压过低时，仪器会自动关机。
3.9恢复出厂设置
开机时，按住
键的同时按下
键，仪器的所有测量参数、零点校准和两点校准数据将恢复到出厂状态；仪器内部存储的测量数据（F1~F19）也将同时被清空。
3.10与PC机通讯
将USB线缆的一端插入仪器的USB通信插座中,将另一端插头插入计算机的USB口中。
在PC机上运行DataPro数据管理软件，按照DataPro数据管理软件操作手册的指引，可以对仪器内存储的数据下载到PC机中，并可以进行后续的数据处理、保存、打印等操作。
3.11提示信息对照表
显示编码
解释
显示编码
解释
E00
电池电量即将耗尽
E09
测值无效
E02
测头损坏
-Prb
测头信息无法读取
E03
测头损坏
Prb0
提示进行零点校准
E05
开机时测头距离基体太近
E06
测值异常
4仪器校准
为使测量准确，应在测量场所对仪器进行校准。
4.1校准标准片
已知厚度的箔或已知覆盖层厚度的试样均可作为校准标准片,简称标准片。
校准箔。
对于磁性方法，“箔”是指非磁性金属或非金属的箔或垫片。
对于涡流方法，通常采用塑料箔。
“箔”有利于曲面上的校准，而且比用有覆盖层的标准片更合适。
有覆盖层的标准片。
采用已知厚度的、均匀的、并与基体牢固结合的覆盖层作为标准片。
对于磁性方法，覆盖层必须是非磁性的。
对于涡流方法，覆盖层必须是非导电的。
4.2基体
为减小校准误差，对于磁性方法，标准片基体金属的磁性和表面粗糙度，应当与待测试件基体金属的磁性和表面粗糙度相似；对于涡流方法，标准片基体金属的电性质，应当与待测试件基体金属的电性质相似。
待测试件的金属基体厚度，要满足附录1中所规定的临界厚度。
可采用下面两种方法进行校准：
◆在与待测工件的金属基体厚度相同的金属标准片上校准；
◆用一足够厚度的、电学性质相似的金属衬垫金属标准片或试件，注意必须使基体金属与衬垫金属之间无间隙。
对两面有覆盖层的试件，不能采用衬垫法。
如果待测覆盖层的曲率很大，则选择有覆盖层的标准片时，其曲率应与待测试件的曲率相同。
4.3校准方法
本仪器有三种校准方法:
零点校准、两点校准，还有一种针对测头的基本校准。
在温度变化极大的情况下，如冬季或盛夏在室外操作时，应在与待测箔厚度接近的标准片上进行校准。
校准时的环境温度应与使用时的环境温度一致。
4.3.1零点校准
在每次开机后、更换测头、更换电池、环境温度变化较大或者测量出现偏差时应对测头进行零点校准。
此步骤对保证测量准确度十分关键。
如有必要，可重复多次。
步骤如下：
1）在基体上进行一次测量，屏幕显示；然后提起测头。
2）按
键，屏幕显示<0.0μm>。
3）重复上述1）、2）步骤可获得更为精确的零点，提高测量精度。
零点校准完成后就可进行测量了。
4.3.2二点校准
两点校准法又分一试片法和二试片法。
4.3.2.1一试片法
这一校准法适用于高精度测量及小工件、淬火钢、合金钢。
1）先校零点（如上述）。
2）在厚度接近于待测覆盖层厚度的标准片上进行一次测量，屏幕显示＜×××m＞。
3）按
键进入二点校准状态，屏幕上的“CAL”标识开始闪动。
4）用
键修正读数，使其达到标准片标称值。
5）连续按两次
键。
“CAL”标识消失。
校准已完成，可以开始测量了。
注意:
用F5和F10测头，测量金属镀层时，应使用两点校准法校准。
4.3.2.2二试片法
根据待测覆盖层厚度选择两个标准片，待测覆盖层厚度应该在两个标准片的厚度值之间。
这种方法尤其适用于粗糙的喷沙表面和高精度测量。
1）先校零值。
2）在较薄的标准片上进行一次测量。
3）按
键进入二点校准状态，屏幕上的“CAL”标识开始闪动。
4）用
键修正读数，使其达到较薄标准片的标称值。
5）按
键，然后在较厚的标准片上进行一次测量。
6）用
键修正读数，使其达到较厚标准片的标称值。
7）按
键。
“CAL”标识消失。
校准已完成，可以开始测量了。
4.3.2.3在喷沙表面上校准
喷沙表面的特性容易导致测量值大大偏离真实值，其覆盖层厚度大致可用下面的方法确定。
方法一：
1）仪器要用4.3.1或4.3.2.1的方法在曲率半径、基材相同的平滑表面上校准好。
2）在未涂覆的、经过相同喷沙处理的表面上测量10次左右，得到厚度平均值Mo。
3）然后，在已涂覆的表面上测量10次得到测量平均值Mm。
4）（Mm—Mo）±S即是覆盖层厚度。
其中S（标准偏差）是SMm和SMo中较大的一个。
方法二：
1）先用两试片法校准仪器。
2）在试样上测量5～10次，测量值的平均值即是覆层厚度。
4.3.2.4铜上镀铬层的校准方法
适用于N400、N1和N1/90°测头，并使用特殊的校准标准片。
◆必须使用一试片法。
◆使用标有“铜上镀铬”（CHROMEONCOPPER）字样的特殊标准片。
4.3.3测头基本校准
在测量中，如果测量误差明显地超出给定范围，则应对测头重新进行校准。
通过输入5组校准值，可重新校准测头，这一操作过程称为基本校准。
仪器出厂时，每一个测头都已经过基本校准。
基本校准数据存储于测头内部的芯片中。
开机时，仪器会自动读取测头的基本校准数据，并在测量过程中自动校正测量结果。
用户一般无须进行基本校准。
但当测头顶端磨损严重，导致测量误差明显地超出给定范围时，有必要进行基本校准。
操作方法为：
1）在仪器关闭的状态下，按住
键再按
键，直到一声长鸣，屏幕上闪烁显示校准标识”CAL”，即进入基本校准状态；
2）先校零点。
可重复进行多次，以提高校准的准确性；
3）在最薄的标准片上进行测量，用
键修正读数，使其达到此标准片的标称值。
然后按
键，进入下一个标准片的测量校准。
4）使用其它4个标准片，按厚度增加的顺序，依次重复上一步骤。
每个厚度应至少是上一个厚度的1.2倍以上，理想的情况是2倍。
例如:
50、100、200、400、800μm。
最大值应该接近但低于测头的最大测量范围；
注意:
每个厚度应至少是上一个厚度的1.2倍以上，否则视为基本校准失败。
5）在输入5个校准值以后，仪器自动关闭，新的校准值已存入测头上的存储器中。
当再次开机时，仪器将按新的校准值工作。
5维护及注意事项
5.1一般注意事项
●应避免仪器及测头受到强烈震动；
●避免仪器置于过于潮湿的环境中；
●插拔测头时，应捏住活动外套沿轴线用力，不可旋转测头，以免损坏测头电缆芯线。
●油、灰尘的附着会使测头线逐渐老化、断裂，使用后应清除缆线上的污垢。
5.2电池检查
电池容量接近用完时，应该及时更换电池，以免影响测量精度。
仪器长时间不使用时应将电池取出，以免电池漏液，腐蚀仪器盒与电极片。
注意电池安装时的正负极性！
极性颠倒可能导致仪器损坏！
5.3校零基体的维护
校零基体的表面状况对于测头校零影响较大，所以请注意保护校零基体以防止表面划伤、生锈。
5.4机壳的清洁
酒精、稀释液等对机壳尤其是视窗有腐蚀作用，故清洗时，用少量清水轻轻擦拭即可。
5.5仪器维修
当仪器出现非正常现象（如仪器损坏，不能测量；液晶显示异常；误差过大；键盘操作失灵或混乱等）时，请不要拆卸或调节任何固定装配之零部件，请交给我公司维修部门检测、维修。
附录
附录1测头参数表
测头型号
F400
F1
F1/90
F5
F10
工作原理
磁感应
测量范围（m）
0～400
0～1250
0～5000
0～10000
低限分辨力（m）
0.1
0.1
1
10
示值
误差
一点校准（m）
±（3%H+1）
±（3%H+5）
±（3%H+10）
二点校准（m）
±（（1～3）%H+0.7）
±（（1～3）%H+1）
±（（1～3）%H+5）
±（（1～3）%H+10）
测
试
条
件
最小曲率半径（mm）
凸
1
1.5
平直
5
10
最小面积的直径（mm）
3
7
7
20
40
基体临界厚度（mm）
0.2
0.5
0.5
1
2
测头型号
N400
N1
N1/90°
CN02
N10
工作原理
涡流
测量范围（m）
0～400
0～1250
10～200
0～10000
低限分辨力（m）
0.1
0.1
1
10
示值误差
一点校准（m）
±（3%H+0.7）
±（3%H+1.5）
±（3%H+1）
±（3%H+25）
二点校准（m）
±[（1～3%H+0.7）
±[（1～3）%H+1.5]
___
±（（1～3）%H+25）
测
试
条
件
最小曲率半径（mm）
凸
1.5
3
平直
仅为平直
25
最小面积的直径（mm）
4
5
5
7
50
基体临界厚度（mm）
0.3
0.3
0.3
无限制
50m铝箔
注：
H—涂层厚度标称值
附录2测头选择导引
覆盖层
基体
有机材料等非磁性覆盖层（如:
漆料、涂漆、珐琅、搪瓷、
塑料和阳极化处理等）
覆盖层厚度不超过100m
覆盖层厚度超过100m
如铁、钢等磁性金属
被测面积的直径
大于30mm
F400型测头0～400m
F1型测头0～1250m
F1型测头0～1250m
F5型测头0～5mm
F10型测头0～10mm
被测面积的直径
小于30mm
F400型测头0～400m
F1型测头0～1250m
F400型测头0～400m
如铜、铝、黄铜、锌、锡等有色金属
被测面积的直径
大于10mm
N400型测头0～400m
N400型测头0～400m
N10型测头0～10mm
被测面积的直径
小于10mm
N400型测头0～400m
N1型测头0～1250m
N400型测头0～400m
覆盖层
基体
非磁性的有色金属覆盖层（如:
铬、锌、铝、铜、锡、银等）
覆盖层厚度不超过100m
覆盖层厚度超过100m
如铁、钢等磁性金属
被测面积的直径
大于30mm
F400型测头0～400m
F400型测头0～400m
F1型测头0～1250m
F5型测头0～5mm
F10型测头0～10mmm
被测面积的直径
小于30mm
F400型测头0～400m
F1型测头0～1250m
F400型测头0～400m
F1型测头0～1250m
如铜、铝、黄铜、锌、锡等有色金属
被测面积的直径
大于10mm
仅用于铜上镀铬
N400型测头0～40m
--------
被测面积的直径
小于10mm
--------
--------
塑料、印刷线路非金属基体
被测面积大
CN200型测头10～200m
CN200型测头10～200m
附录3影响测量精度的因素
3.1影响因素相关表
影响因素
磁性方法
涡流方法
基体金属磁性质
▲
基体金属电性质
▲
基体金属厚度
▲
▲
边缘效应
▲
▲
曲率
▲
▲
试样的变形
▲
▲
表面粗糙度
▲
▲
磁场
▲
附着物质
▲
▲
测头压力
▲
▲
测头取向
▲
▲
▲------表示有影响
3.2影响因素说明
基体金属磁性质。
磁性法测厚受基体金属磁性变化的影响（在实际应用中，低碳钢磁性的变化可以认为是轻微的），为了避免热处理和冷加工因素的影响，应使用与试件基体金属具有相同性质的标准片对仪器进行校准；亦可用待涂覆试件进行校准。
基体金属电性质。
基体金属的电导率对测量有影响，而基体金属的电导率与其材料成分及热处理方法有关。
使用与试件基体金属具有相同性质的标准片对仪器进行校准。
基体金属厚度。
每一种仪器都有一个基体金属的临界厚度。
大于这个厚度，测量就不受基体金属厚度的影响。
边缘效应。
本仪器对试件表面形状的陡变敏感。
因此在靠近试件边缘或内转角处进行测量是不可靠的。
曲率。
试件的曲率对测量有影响。
这种影响总是随着曲率半径的减少明显地增大。
因此，在弯曲试件的表面上测量是不可靠的。
试件的变形。
测头会使软覆盖层试件变形，因此在这些试件上不能测出可靠的数据。
表面粗糙度。
基体金属和覆盖层的表面粗糙程度对测量有影响。
粗糙程度增大，影响增大。
粗糙表面会引起系统误差和偶然误差，每次测量时，在不同位置上应增加测量的次数，以克服这种偶然误差。
如果基体金属粗糙，还必须在未涂覆的粗糙度相类似的基体金属试件上取几个位置校对仪器的零点；或用对基体金属没有腐蚀的溶液溶解除去覆盖层后，再校对仪器的零点。
磁场。
周围各种电气设备所产生的强磁场，会严重地干扰磁性法测厚工作。
附着物质。
本仪器对那些妨碍测头与覆盖层表面紧密接触的附着物质敏感，因此，必须清除附着物质，以保证仪器测头和被测试件表面直接接触。
测头压力。
测头置于试件上所施加的压力大小会影响测量的读数，因此，要保持压力恒定。
测头的取向。
测头的放置方式对测量有影响。
在测量中，应当使测
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