用扫描探针技术测量涂层厚度

介绍

      涂层厚度测量是工业涂层应用中最常见的质量评估之一。SSPC-PA 2，确定干涂层厚度要求的一致性的程序在涂料规格中经常引用。由于SSPC-PA 2在过去四十年中不断发展，因此在标准的强制性部分和非强制性附录中都引用了许多程序和测量频率。虽然测量频率从未打算成为统计过程，但了解测量过程的统计含义是有帮助的。了解涂层厚度变化是否合理是有帮助的。这篇简短的文章探讨了扫描探针技术如何有助于获得更多的测量（在相对较短的时间内），以更好地评估涂层厚度的一致性，特别是在更大，更复杂的结构上。

背景

       有两个行业标准被广泛用于测量涂层厚度。这些包括ASTM D7091，应用于黑色金属和非磁性涂层的非磁性涂层的干膜厚度的无损测量的标准规范和应用于有色金属的非磁性涂层和SSPC-PA 2，确定符合干涂层厚度要求的程序。ASTM标准侧重于量具的使用，而SSPC标准则侧重于涂层厚度测量的频率和可接受性。这些标准旨在相互结合使用。2012年，所有对测量频率的参考都从ASTM标准中删除，因此它与SSPC-PA 2没有冲突。

     涂层厚度测量的频率由量具读数，可承受粗糙表面面积测量。在1.5“直径的圆中获得至少三（3）个量具读数并取平均值以产生点测量。在100平方英尺的区域内获得五个点测量值。要测量的区域数量由涂层区域的大小决定。如果涂覆小于300平方英尺（即，在工作班次期间），则测量每个100平方英尺的区域（最多三个区域，每个区域由五个点测量组成，每个点中至少三个量具读数）。如果涂覆区域的尺寸在300至1000平方英尺之间，则选择并测量3至100平方英尺的区域。如果涂覆区域的尺寸超过1000平方英尺，则在前1000平方英尺中测量三个区域，在每个额外的1000平方英尺或其一部分中测量一个额外面积。例如，其他测量频率包含在SSPC-PA 2的非强制性附录中，包括钢梁的附录2和3，测试板的附录4和5，沿边缘测量涂层厚度的附录6和管道外部的。

      SSPC-PA 2规定的量具读数，点测量和面积测量从未打算基于统计过程。相反，测量的频率是基于在商店或现场合理的，以充分表征涂层的厚度而不会过度阻碍生产。如果每100平方英尺需要测量，请考虑检查前一天应用厚度对4,000平方钢的影响。这是40个区域，200个点测量至少600个量具读数。并且该频率也可能不被视为具有统计意义的抽样。此外，获得高于SSPC-PA 2规定的数量的额外测量（当通过合同调用时）可被视为“过度检查”。

     使用扫描技术获取更高的数据量

     几家电子涂层测厚仪制造商已将“扫描探针”技术和相关的支持软件纳入数据采集过程。这种更新的技术使得应变计操作员能够在相对较短的时间内获得大量的涂层厚度数据。例如，涂层厚度数据是由经过认证的涂料检验员在实际的桥梁重涂项目中获得的，该项目包括12个批次的读数（近600个读数），仅需8分钟（仅测量时间），跨越四个面板点的桥梁。因此，可以在不妨碍生产的情况下获得涂层区域的更具代表性的取样。然而，有人担心获取如此大的数据集，例如数据管理，处理异常值，

SSPC干膜厚度测量委员会可考虑在SSPC-PA 2中添加第 10 个非强制性附录，使指定人员可以选择获得更大的涂层厚度测量数据集，而不会妨碍生产。以这种方式，所有者可以对所涂覆的涂膜的均匀性和一致性获得更大的信心。