用掃描探針技術測量涂層厚度

介紹

      涂層厚度測量是工業涂層應用中最常見的質量評估之一。SSPC-PA 2，確定干涂層厚度要求的一致性的程序在涂料規格中經常引用。由于SSPC-PA 2在過去四十年中不斷發展，因此在標準的強制性部分和非強制性附錄中都引用了許多程序和測量頻率。雖然測量頻率從未打算成為統計過程，但了解測量過程的統計含義是有幫助的。了解涂層厚度變化是否合理是有幫助的。這篇簡短的文章探討了掃描探針技術如何有助于獲得更多的測量（在相對較短的時間內），以更好地評估涂層厚度的一致性，特別是在更大，更復雜的結構上。

背景

       有兩個行業標準被廣泛用于測量涂層厚度。這些包括ASTM D7091，應用于黑色金屬和非磁性涂層的非磁性涂層的干膜厚度的無損測量的標準規范和應用于有色金屬的非磁性涂層和SSPC-PA 2，確定符合干涂層厚度要求的程序。ASTM標準側重于量具的使用，而SSPC標準則側重于涂層厚度測量的頻率和可接受性。這些標準旨在相互結合使用。2012年，所有對測量頻率的參考都從ASTM標準中刪除，因此它與SSPC-PA 2沒有沖突。

     涂層厚度測量的頻率由量具讀數，可承受粗糙表面面積測量。在1.5“直徑的圓中獲得至少三（3）個量具讀數并取平均值以產生點測量。在100平方英尺的區域內獲得五個點測量值。要測量的區域數量由涂層區域的大小決定。如果涂覆小于300平方英尺（即，在工作班次期間），則測量每個100平方英尺的區域（最多三個區域，每個區域由五個點測量組成，每個點中至少三個量具讀數）。如果涂覆區域的尺寸在300至1000平方英尺之間，則選擇并測量3至100平方英尺的區域。如果涂覆區域的尺寸超過1000平方英尺，則在前1000平方英尺中測量三個區域，在每個額外的1000平方英尺或其一部分中測量一個額外面積。例如，其他測量頻率包含在SSPC-PA 2的非強制性附錄中，包括鋼梁的附錄2和3，測試板的附錄4和5，沿邊緣測量涂層厚度的附錄6和管道外部的。

      SSPC-PA 2規定的量具讀數，點測量和面積測量從未打算基于統計過程。相反，測量的頻率是基于在商店或現場合理的，以充分表征涂層的厚度而不會過度阻礙生產。如果每100平方英尺需要測量，請考慮檢查前一天應用厚度對4,000平方鋼的影響。這是40個區域，200個點測量至少600個量具讀數。并且該頻率也可能不被視為具有統計意義的抽樣。此外，獲得高于SSPC-PA 2規定的數量的額外測量（當通過合同調用時）可被視為“過度檢查”。

     使用掃描技術獲取更高的數據量

     幾家電子涂層測厚儀制造商已將“掃描探針”技術和相關的支持軟件納入數據采集過程。這種更新的技術使得應變計操作員能夠在相對較短的時間內獲得大量的涂層厚度數據。例如，涂層厚度數據是由經過認證的涂料檢驗員在實際的橋梁重涂項目中獲得的，該項目包括12個批次的讀數（近600個讀數），僅需8分鐘（僅測量時間），跨越四個面板點的橋梁。因此，可以在不妨礙生產的情況下獲得涂層區域的更具代表性的取樣。然而，有人擔心獲取如此大的數據集，例如數據管理，處理異常值，

SSPC干膜厚度測量委員會可考慮在SSPC-PA 2中添加第 10 個非強制性附錄，使指定人員可以選擇獲得更大的涂層厚度測量數據集，而不會妨礙生產。以這種方式，所有者可以對所涂覆的涂膜的均勻性和一致性獲得更大的信心。