薄膜厚度是否均勻一致是檢測薄膜各項性能的基礎。很顯然，倘若一

批單層薄膜厚度不均勻，不但會影響到薄膜各處的拉伸強度、阻隔性等

，更會影響薄膜的后續(xù)加工。對于復合薄膜，厚度的均勻性更加重要，

只有整體厚度均勻，每一層樹脂的厚度才可能均勻。因此，薄膜厚度是

否均勻，是否與預設值一致，厚度偏差是否在的范圍內(nèi)，這些都成

為薄膜是否能夠具有某些特性指標的前提。薄膜厚度測量是薄膜制造業(yè)

的基礎檢測項目之一。

1. 各種在線和非在線測厚技術(shù)發(fā)展快速

包裝材料厚度的測試zui早用于薄膜厚度測量的是非在線測厚技術(shù)。

之后，隨著射線技術(shù)的不斷發(fā)展逐漸研制出與薄膜生產(chǎn)線安裝在一起的

在線測厚設備。上個世紀60年代在線測厚技術(shù)就已經(jīng)有了廣泛的應用，

現(xiàn)在更能夠檢測薄膜某一涂層的厚度。同時，非在線測厚技術(shù)也有了長

足的發(fā)展，各種非在線測試技術(shù)紛紛興起。在線測厚技術(shù)與非在線測厚

技術(shù)在測試原理上*不同，在線測厚技術(shù)一般采用射線技術(shù)等非接觸

式測量法，非在線測厚技術(shù)一般采用機械測量法或者基于電渦流技術(shù)或

電磁感應原理的測量法，也有采用光學測厚技術(shù)、超聲波測厚技術(shù)的。

2. 在線測厚較為常見的在線測厚技術(shù)有β射線技術(shù)，X射線技術(shù)和

近紅外技術(shù)。

2.1 β射線技術(shù) 
β射線技術(shù)是zui先應用于在線測厚技術(shù)上的射線技術(shù)，在上世紀60

年代就已經(jīng)廣泛用于超薄薄膜的在線厚度測量了。它對于測量物沒有要

求，但β傳感器對溫度和大氣壓的變化、以及薄膜上下波動敏感，設備

對于輻射保護裝置要求很高，而且信號源更換費用昂貴，Pm147源可用

5-6年，Kr85源可用10年，更換費用均在6000美元左右。

2.2 X射線技術(shù)
這種技術(shù)極少為塑料薄膜生產(chǎn)線所采用。X光管壽命短，更換費用

昂貴，一般可用2-3年，更換費用在5000美元左右，而且不適用于測量

由多種元素構(gòu)成的聚合物，信號源放射性強。X射線技術(shù)常用于鋼板等

單一元素的測量。

2.3 近紅外技術(shù)
近紅外技術(shù)在在線測厚領(lǐng)域的應用曾受到條紋干涉現(xiàn)象的影響，但

現(xiàn)在近紅外技術(shù)已經(jīng)突破了條紋干涉現(xiàn)象對于超薄薄膜厚度測量的限制

，*可以進行多層薄膜總厚度的測量，并且由于紅外技術(shù)自身的特點

，還可以在測量復合薄膜總厚度的同時給出每一層材料的厚度。近紅外

技術(shù)可用于雙向拉伸薄膜、流延膜和多層共擠薄膜，信號源無放射性，

設備維護難度相對較低。

2.4 在線測厚設備的應用情況
在線測厚能夠以zui快的速度獲取厚度測試數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，及

時調(diào)整生產(chǎn)線的參數(shù)，縮短開車時間。但是在線測厚設備必須配備與生

產(chǎn)線相匹配的掃描架，這在一定程度上限制了在線測厚設備的重復利用

。而且由于薄膜生產(chǎn)線往往需要長期連續(xù)工作，因此相應的在線測厚設

備也就必須長期連續(xù)工作。在設備的價格上，在線測試設備一般要比非

在線測試設備貴很多，而且前者的運行費用與維護費用也比較高。

3. 非在線測厚

非在線測厚技術(shù)主要有—接觸式測量法和非接觸式測量法兩類，接

觸式測量法主要是機械測量法，非接觸式測量法包括光學測量法、電渦

流測量法、超聲波測量法等。由于非在線測厚設備價格便宜、體積小等

原因，應用領(lǐng)域廣闊。

3.1 渦流測厚儀和磁性測厚儀
渦流測厚儀和磁性測厚儀一般都是小型便攜式設備，分別利用了電

渦流原理和電磁感應原理。于各種特定涂層厚度的測量，用于測量

薄膜、紙張的厚度時有出現(xiàn)誤差的可能。

3.2 超聲波測厚儀
超聲波測厚儀也多是小型便攜式設備，利用超聲波反射原理，可測

金屬、塑料、陶瓷、玻璃以及其它任何超聲波良導體的厚度。可在高溫

下工作，這是很多其它類型的測厚儀所不具備的，但對檢測試樣的種類

具有選擇性。

3.3 光學測厚儀
從測試原理上來說光學測厚儀可達到*的測試精度，但是這類測

厚儀在使用及維護上要求*：必須遠離振源；嚴格防塵；專業(yè)操作及

維護等。使用范圍較窄，僅適用于復合層數(shù)較少的復合膜。

3.4 機械測厚儀
機械測厚儀可以分為點接觸式和面接觸式兩類，是一種接觸式測厚

方法，它與非接觸式測厚方法有著本質(zhì)的區(qū)別——能夠在進行厚度測量

前給試樣測量表面施加一定的壓力（點接觸力或面接觸力），這樣可以

避免在使用非接觸式測厚儀測量那些具有一定壓縮性、表面高低不平的

材料時可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動較大的現(xiàn)象。機械測厚儀采用zui傳統(tǒng)的測厚方

法，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，對試樣沒有選擇性。由于機械測厚儀的測試精度主

要取決于測厚元件的精度，所以市場上的機械測厚儀的測試精度參差不

齊。此外，機械測厚儀的核心元件——測量頭及測量面——對于微小的

振動都十分敏感，所以在有振源的環(huán)境中測量精度沒有任何意義。為了

避免自身的振動，并盡可能地減少外界振動的影響，設備底座都采用重

而寬的金屬制成，這在一定程度上保證了測厚精度，卻也給機械測厚儀

的小型化和輕便化帶來了很大的困難。環(huán)境溫度和風速同樣可以影響傳

感器的精度，因此必須在實驗室環(huán)境內(nèi)使用。上制定了很多關(guān)于機

械式測厚設備的標準（這在包裝材料測厚領(lǐng)域內(nèi)是比較罕見的，其它類

型的測厚設備少有標準的支持），ISO 534：1988，ISO 4593：1993，

ASTM D 645-97，GB/T6672-2001等。
需要指出的是，常見的機械測厚儀有點接觸式測厚儀和面接觸式測

厚儀兩類，由于測量頭與試樣的接觸面積不同，測量頭的施力不同，施

力速度不同，相同的試樣（這里假設厚度均勻一致）使用這兩類測厚儀

很可能得到不同的測試結(jié)果，這主要是由于可壓縮試樣在不同的情況下

產(chǎn)生的形變率往往不相同。因此，在選擇機械測厚儀測試時必須嚴格執(zhí)

行所參照標準的測試條件和測試要求。