在许多工业产品中，涂层质量起着至关重要的作用——例如，基材上单层或多层涂层的厚度、颜色、光泽度或附着力。应用范围从厨具上的不粘涂层，到汽车行业的金属气缸涂层，再到航空航天工程中的复合材料。 新型光热测量系统适用于常见基材上的几乎所有不透明或半透明涂层。测量时间不到一秒，可直接集成到生产过程中——即使是在以前无法实现100%质量控制的应用场景中也是如此。
测量涂层或漆膜厚度的方法多种多样。当前趋势倾向于非接触式方法，因为它们属于无损检测，不会损伤敏感表面。然而，产品的特性往往限制了测试方法的选择：光学方法通常仅适用于透明涂层，而感应式或超声波系统由于速度过慢，难以集成到周期时间较短的生产过程中，因此不适合在线测量和100%检测。
法国制造商Enovasense推出的一种用于测量不透明和半透明涂层厚度的方法，成为了一种极具前景的替代方案。该方法适用于常见基材上的几乎所有涂层，例如塑料、金属、木材或玻璃上的油漆、镀锌层和金属化层，因此具有近乎通用的适用性。
工业过程中的即时测量
该基于激光的涂层厚度测量系统完全采用非接触式测量。通过激光和红外传感器，它可在40至200毫米的工作距离内测量不透明、半透明或近乎透明的涂层。典型的重复性为±1微米或测量值的±3%。 基于激光的光热辐射测量法依赖于通过激光照射加热样品表面。该热量会根据材料和涂层厚度以扩散过程的形式传播。
激光会照射测试对象上的预定点。通过分析这些测量点的热特征，可利用相应的算法计算出涂层厚度。即使在工业环境下，例如高速运行的传送带、高温环境或潮湿且易碎的表面，该方法也能可靠地工作。由于激发激光仅会导致几摄氏度的轻微升温，因此在测量过程中，无论是被测物体还是涂层均不会受到影响或损坏。
该方法速度极快。测量过程本身耗时不到一秒。目前已成功在输送带速度为40 m/min的条件下完成了涂层厚度测量。这种极高的工艺适应性使得在许多此前无法实现的领域也能进行100 %的质量控制。
此外，该测量基于物理模型，因此可以根据应用环境条件对系统进行预校准。这意味着测量时间、测量距离、精度和激光强度均可在出厂时根据具体应用进行协调调整。与传统方法相比，现场校准不仅更快、更简便，对于某些应用，甚至可以完全省略校准步骤。
结构紧凑、重量轻的传感器头
该完整的测量系统主要由两个单元组成（见上图）：配备激光器和数据处理电子元件的主设备，以及轻便紧凑的传感器头。传感器头尺寸小（75 × 32 × 41 毫米），重量仅为 150 克，因此可在以往难以触及的位置进行测量。可轻松将其安装在机械臂上。 传感器头通过一条集电线和光纤于一体的电缆与主机相连。
连接电缆最长可达20 m，从而提供了更大的安装灵活性。此外，还可以通过开关将多个测量头连接到测量单元上，例如，用于在生产线的不同段依次检测涂层厚度。 每个测点的测量时间通常在0.3至2秒之间，具体取决于涂层与基材的组合；空间分辨率则取决于激光光斑尺寸。根据具体应用需求，可选择0.3、0.6、11或20毫米的光斑直径。
多种应用
由于其速度快、精度高且灵活性强，该涂层厚度测量系统几乎可普遍应用，且应用领域广泛。 例如，在汽车或航空航天行业，该系统适用于测量金属或塑料表面的漆膜厚度。同样，塑料表面的镀铬层和金属涂层也可进行检测，此外还可检测底盘的镀锌层或发动机中的金属涂层，例如气缸孔内的涂层。为此，我们与一家法国汽车制造商合作开发了一套获得专利的自动化解决方案（图1）。
在完全不同的行业中，例如消费品行业，也能找到有趣的应用。其应用范围涵盖从测量彩绘玻璃的厚度，到测定外壳部件或炊具的层厚，再到检查玻璃陶瓷板上的丝网印刷。即使在涂层过程中，也可以随时检查厚度，以确保涂覆量准确无误。在某些条件下，甚至可以对多层涂层进行监测。
