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SSPC-PA2May1，2004SSPC：涂料保护协会涂料应用规范NO.2使用磁性膜厚仪测量干膜厚度1.范围1.1综述：本标准描述了使用商用磁性膜厚仪测量应用于磁性基材的非磁性干膜厚度的测量程序。这些程序的目的是为了补充设备制造商的人工操作指南，而不是去替代那些指南。1.2本标准说明了两种类型的膜厚仪的调整和测量的程序：拉脱型（1型）和电子型（2型）。1.3本标准详细说明了一个程序，用来判断是否涂层厚度超过了所规定的昀低和昀高水平。当测量复涂表面的干膜厚度时，可能会修改这个程序（见附注7.1）。2.说明和使用2.1定义2.1.1膜厚仪读数：在某一点的单个读数。2.1.2测量位置的测量值：在直径4cm（1.5inch）的圆形范围内至少3个膜厚仪读数的平均值。2.1.3校准：控制和记录的过程，用来衡量可追溯的校准标准和核实膜厚仪所规定的精确性。校准通常由膜厚仪制造厂商或有认证的实验室，在一个可控的环境下，通过使用一个已记录的程序执行。在校准中所使用的标准，要使得测量结果中不确定性的总和小于膜厚仪规定的精确性。2.1.4验证：用户使用已知的参考标准所进行的精确性的检查。2.1.5调整：为了提高膜厚仪在一个规定表面上，或在其测量范围内的特定部分的精确性，所进行的调节膜厚仪读数符合已知样本厚度的动作。只要已知涂层或垫片的厚度，大部分的2型膜厚仪都能在其上进行调整。2.1.6涂层厚度标准（试块）：一块光滑的铁磁性基材，其上涂覆一层可按照国家标准进行追溯的非磁性涂层。2.1.7垫片（薄片）：一片用来确认干膜厚度仪的精确性，有均匀的已知厚度，非磁性的塑料、金属或其他材料的薄片。2.1.8干膜厚度参考标准：用来确认膜厚仪精确性的已知厚度的样品，例如标准的涂层厚度或薄片。在某些业主允许的情况下，使用一个部分样品（已涂装钢结构的特定部分）作为特定工作的厚度标准。2.1.9精确性：测量值和标准厚度的真实值之间的一致性。2.1.10结构件：由一个或多个包含桥梁、容器、船舶等钢组件连接而构成的单元。如果在车间中涂装，可能是单一的型钢（梁、角、三通、管道、渠道等）。2.2膜厚仪的说明2.2.1膜厚仪类型：膜厚仪的类型取决于测量厚度中使用的特殊的磁力属性，而不取决于数据的读出模式，例如数字式或模拟式。本标准不包括测量基体效应所产生的涡电流的仪器（见附注7.2）。2.2.21型–拉脱型膜厚仪：在拉脱型膜厚仪中，植入的永磁体直接接触涂层表面。测量从表面拔开磁体所需要的力，换算为涂层厚度以刻度显示或显示在膜厚仪上。从薄的涂层上移开磁体需要较少的力。其比例是非线性的。2.2.32型–电子型膜厚仪：电子型膜厚仪使用电子电路将参考信号转换为涂层厚度。2.3涂料应用标准的使用NO.2：本文件包含以下内容：校准，验证，调整和测量的程序（第3部分）;为了与膜厚规范相符合所需要的测量数量（第4部分）;膜厚仪使用原则和各种影响厚度测量因素的附注（附注7.2到7.18）;用数字对测量值超出范围进行举例（附录1）;用数字对使用塑料薄片调整2型膜厚仪进行举例（附录2）;对测量横梁或大梁上干膜厚度的方案进行举例（附录3）;对测量在车间涂装后堆放部件的干膜厚度的方案进行举例（附录4）;对测量测试试板上干膜厚度的方案进行举例（附录5）;对测量经过喷砂清理的测试试板上干膜厚度的方案进行举例（附录6）。3.校准，验证，调整和测量的程序3.1综述3.1.1达到裸露基材：所有的膜厚仪在一定程度上都受到基材状态，例如粗糙度、厚度和组成的影响（见附注7.3到7.8）。要修正这些影响，建议使用未涂装的底材。另一个选择是使用单独的未涂装的参考试板，这些试板有相近的粗糙度、外形、厚度和组成（见附注7.3到7.8）。在3.2、3.3和3.4的程序中这些被用作为裸露基材。为了排除边界效应，参考试板要有足够的尺寸（见附注7.9）。在附注7.10到7.14中描述了影响测量结果的其他条件。在裸露基材进行测量要在涂层施工以前或者施工中屏蔽一小块有代表性的区域。如果全部表面已经施工涂层，惯常的做法是去除一小块区域的涂层进行测量，之后补上。去除涂层的过程不允许改变基材的状态。如果使用化学脱漆剂，将保留现有的粗糙度（见A2.3）。3.1.2测量位置的测量：重复读取膜厚仪，甚至在非常接近的点，由于基材和涂层的微小表面不规则性经常导致读数不同。因此，对于基材和涂层的每个测量位置的测量需要昀少读取3个读数。为了读取每一个新的读数，需要围绕测量位置在直径4cm（1.5inch）的范围内将探头移动到一个新的位置。舍弃任何异常的没有重复性的或高或低的读数。将可接受读数的平均值作为测量位置的测量数据。3.1.3校准：膜厚仪必须由制造厂商或有认证的实验室进行校准。校准后需要一个校准证明或其他的文件，表明依照国家标准此校准结果的可追溯性。没有重新校准的标准间隔时间，也不是绝对需要的。校准间隔时间通常基于经验和工作环境。膜厚仪制造商所建议为期一年的校准间隔作为一个典型的起点。3.2精确性的验证3.2.1测量一系列参考标准，这些参考标准的涂层厚度在预期的范围内（见附注7.15）。为了防止使用不准确的膜厚仪进行测量，至少在每项工作的开始和结束时，要更换一个或多个参考标准对膜厚仪进行检查。如果在工作班次中膜厚仪跌落或怀疑读数错误，要重新检查其精确性。3.2.2记录下膜厚仪的序列号、所使用的参考标准、参考标准的标注厚度以及所得的测量厚度值和验证膜厚仪精确性的方法。如果在整个工作中都使用相同的膜厚仪、参考标准和验证方法，那么只需要记录一次。必须在每次验证校准时记录参考标准的标注值和实际测量值。3.2.3如果读数不符合参考标准，所有自上次精确性检查后的测量结果都不可信。在物理损坏、磨损、高使用率或超过既定的校准周期的情况下，要重新检查膜厚仪的测量精确性。如果膜厚仪测量不准确，那么必须在修理和/或重新校准（通常由制造商进行）后才能使用。3.2.4用来验证2型（电子型）膜厚仪精确性的塑料或非磁性金属薄片不能用来验证1型膜厚仪的精确性（见附注7.2.1）。3.3调整和测量–1型，拉脱型膜厚仪3.3.11型膜厚仪具有非线性的比例，但实际上的调整功能是线性的。任何对这种膜厚仪的调整将限制其可以提供准确读数的测量范围，并且也不建议这样做。3.3.2在多个点测量裸露基材得到一个有代表性的平均值。这个平均值是基础金属读数（BMR）。警告：不能在裸露基材上将膜厚仪调整到零读数。3.3.3在多个点测量干膜厚度在第4部分详细说明。3.3.4从膜厚仪读数中减去基础金属读数得到涂层厚度。3.4调整和测量–2型，电子型膜厚仪3.4.1不同的2型（电子型）膜厚仪的制造厂商在喷砂清理后的表面遵循不同的调整方法。依照制造厂商的指导调整膜厚仪（见附录2）。3.4.2在多个测量位置测量干膜厚度在第4部分详细说明。4.为了与膜厚规范相符合所需要的测量数量4.1测量数量：在每个10m2（100ft2）的测量范围内任意测量5个独立的测量位置（读数的平均值，见3.1.2）。如果合同各方都同意，也可以在某个特定范围内测量5个以上的测量位置（见4.1.5）。在每个10m2（100ft2）的测量范围内的5个测量位置的测量要依照如下方式：4.1.1对于面积不超过30m2（300ft2）的结构，每10m2（100ft2）都要测量。4.1.2对于面积不超过100m2（1,000ft2）的结构，由检查员随意选择3个10m2（100ft2）的范围并进行测量。4.1.3对于面积超过100m2（1,000ft2）的结构，第一个100m2（1,000ft2）要按照4.1.2进行测量，每增加100m2（1,000ft2），由检查员随意选择1个10m2（100ft2）的范围并进行测量。4.1.4如果任意10m2（100ft2）范围内（见4.1.2和4.1.3）的干膜厚度不符合4.3.1和4.3.2中的要求，那么必须进行额外的测量确定出不符合的表面，并且要测量在那个工作班次内进行涂装的每个10m2（100ft2）表面。4.1.5与涂装构件的尺寸和形状相配合的其他的测量面积或测量数量可以由业主在作业规格书中规定（见附录3、4、5和6）。4.2规定厚度：建议为涂层规定昀大和昀小的干膜厚度。如果没有明确规定昀大厚度，规定厚度就是昀小厚度并且4.3.2部分将不再适用。4.3是否符合规定厚度4.3.1昀小厚度：每10m2（100ft2）区域内测量位置的测量值的平均值不得小于规定的昀小厚度。虽然在任何10m2（100ft2）的区域内都不允许有低于规定昀小厚度80%的单独的测量位置的测量值，但是有可能由于测量量较大而单个的膜厚仪读数低于昀小厚度的80%。如果在指定的10m2（100ft2）区域内测量位置的测量值的平均值达到或超过规定的昀小厚度，而一个或多个测量位置的测量值小于所规定昀小厚度的80%，则要通过更精确的额外测量确定不符合的区域并辅助修复（见附件1和附注7.16和7.17）。4.3.2昀大厚度：每10m2（100ft2）区域内测量位置的测量值的平均值不得大于规定的昀大厚度。虽然在任何10m2（100ft2）的区域内都不允许有大于规定昀大厚度120%的单独的测量位置的测量值，但是有可能由于测量量较大而单个的膜厚仪读数高于昀大厚度的120%。如果在指定的10m2（100ft2）区域内测量位置的测量值的平均值达到或未超过规定的昀大厚度，而一个或多个测量位置的测量值大于所规定昀大厚度的120%，则要通过更精确的额外测量确定不符合的区域并辅助修复（见附件1和附注7.16和7.17）。5.精确性5.1要在此标准下进行认证，膜厚仪的精确性必须在±5%之内（见附注7.18）。对于小于25µm（1mil）的厚度，膜厚仪的精确性必须在±2.5µm（0.1mil）之内。6.免责说明6.1虽然采取了所有的预防措施，以确保在SSPC标准和规格中的所有信息尽可能的准确、完整和有效，但对于使用任何材料、涂料或此处指定的方法，或规格，或标准本身所造成的结果，SSPC不承担任何责任，也不承担任何义务。6.2本标准并不试图解决使用中有关的安全问题。本标准的用户，以及使用此处描述的所有产品或做法的用户，有责任制定适当的健康和安全行为规范，并为确保符合所有政府法规负责。7.附注附注不是本标准的要求。7.1复涂：维修涂层的工作往往包括在现有涂层上施工新的涂层。使用非破坏性的方法准确测量这种新施工涂层的干薄厚度是非常困难的。首先，这种情况下不可能在基材表面测量，这样基础金属读数（BMR）的精确性或2型膜厚仪的调整就得做出妥协。其次，需要小心的将现有涂层干膜厚度上的不均匀映射在“前后”的干膜厚度读数上。在试图建立一个要从昀终干膜厚度上减去的基础干膜厚度读数时，这样的不均匀也会增加统计上的波动。使用涂层检测膜厚仪（有时称为Tooke或PIG）将提供准确的干膜厚度测量，但是会切穿涂层，所以必须要修复每一个测量部位。可以使用超声波膜厚仪，但是精确性远低于1型或2型膜厚仪。在复涂中一个可行的用于监测干膜厚度的方法是通过湿膜厚度和施工涂料的体积固含量计算干膜厚度。如果现有涂层的干膜厚度过于不均匀，可以通过测量现有涂层的平均干膜厚度的方式制定基础干膜厚度。然后从总干膜厚度中减去这个基础干膜厚度就得到复涂涂层的膜厚。7.2磁性膜厚仪的原理：每一个这种膜厚仪能感应和测量的仅仅是钢材的磁性表面和接触在涂层表面的磁铁或探头的小圆尖之间的距离。由于钢材的表面粗糙度和为了将钢材的组成与形状所带来的影响控制在在较小的程度，要使这个测量距离（从涂层的上表面到磁场零点）等同于波峰之上的涂层厚度，必须修正膜厚仪的读数。这样的修正在3.3（对1型）和3.4（对2型）中有详细说明。7.2.11型（拉脱型）膜厚仪测量将一小块永磁铁拉脱已涂装钢材表面所用的力。将磁铁保持在表面的磁力变化与磁铁和钢材之间距离的非线性函数成反比，亦即，干膜厚度（加上其他所有现有涂层）。通常，1型的膜厚仪不用为了每一个新系列的测量进行调整或重设。用来调整2型（电子型）膜厚仪所用到的塑料或非磁性金属薄片不能