工業檢測與測量儀器

非金屬基材上的塗層怎麼測:ASTM D6132 與超音波法

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非金屬基材上的塗層怎麼測:ASTM D6132 與超音波法

一句話結論

當基材不導磁也不導電時,磁性法與渦流法同時失效。唯一可行的便攜方案是超音波:利用塗層與基材之間的聲阻抗差異,測出塗層自身厚度。對應標準是 ASTM D6132-13(2022)。

為什麼前兩種原理都不行

磁性法的前提是基材能被磁化,渦流法的前提是基材能導電。混凝土(水泥石 + 骨料)、木材(纖維素)、塑膠(高分子)、玻璃(非晶矽酸鹽)既不是鐵磁性也不導電,因此兩套原理都缺少物理基礎。

這與「儀器精度不夠」是兩回事。在非金屬基材上,磁性/渦流儀器不會給出偏低或偏高的讀數,而是直接沒有可用訊號。

超音波是怎麼做的

  1. 探頭經耦合介質壓在塗層表面,發出超音波脈衝;
  2. 聲波在「塗層/空氣」介面與「塗層/基材」介面分別產生回波;
  3. 兩個回波的時間差 Δt 與塗層聲速 c 決定了塗層厚度(厚度 = c × Δt ÷ 2);
  4. 由於塗層與基材的聲阻抗差異明顯,介面回波可被區分,從而實現「只看塗層」。

能測什麼、不能測什麼

基材 可用 Dongru 對應機型 備註
混凝土、水泥砂漿 ✅ DR200A(40-1200μm,±(3%+3μm)) 地坪塗料、防水塗層;支援最多三層分層量測
木材、塑膠、玻璃 ✅ DR200B(18-1000μm,±(3%+3μm)) 傢俱木器漆、注塑件噴塗、玻璃塗層;小探頭可貼合曲面
玻璃鋼 / 複合材料 ✅ 建議核實件型與厚度 需確認聲阻抗匹配,建議先做試測
厚漿型 / 聚脲等超厚軟塗層 ❌ — 超出便攜超音波塗層測厚的可靠區間,不作宣稱

分層量測的價值

部分非金屬基材塗層是多層體系(底漆 + 中塗 + 面漆)。普通測厚只能給出總厚度,而分層量測可以逐層讀出,用於判斷某一層是否漏塗或超厚。Dongru DR200A 支援最多三層的分層量測,這在同類產品中屬於進階能力。

標準引用紀律

這一類量測只能引用 ASTM D6132-13(2022)、ISO 2808 中的超音波法條目、以及 SSPC-PA 9。它與鋼基材的 SSPC-PA 2 / ASTM D7091 屬於不同基材、不同原理的兩套體系,不得互換引用。

  • 鋼基材磁性法 → SSPC-PA 2 / ASTM D7091 / ISO 2178;
  • 非鐵基材渦流法 → ASTM D7091 / ISO 2360;
  • 非金屬基材超音波法 → ASTM D6132-13(2022) / SSPC-PA 9 / ISO 2808 Method 10。
項目 DR200A DR200B
適用基材 混凝土、水泥砂漿 木材、塑膠、玻璃
量程 40-1200μm 18-1000μm
精度 ±(3%+3μm) ±(3%+3μm)
分層量測 支援最多三層 按實際配置
探頭 標準配置 小探頭,貼合曲面
供電 乾電池(AAA × 3) 乾電池(AAA × 3)
典型應用 地坪塗料、防水塗層、水泥基面塗裝 木器漆、注塑件噴塗、玻璃塗層

常見誤解

  • ❌ 「用鋼板墊在木頭上就能測」 —— 墊鋼板後測的是鋼板上的塗層,與被測件無關。
  • ❌ 「超音波塗層測厚和基材測厚是一回事」 —— 前者測塗層(數十至上千微米),後者測基材(毫米級壁厚),探頭頻率、演算法、標準完全不同。
  • ❌ 「混凝土含水率不影響讀數」 —— 含水狀態會改變聲速,應記錄並保持量測條件一致。

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