X射線測厚儀根據X射線穿透被檢物時的強度衰減來換算和測量厚度，即測量被測鋼板吸收的X射線，根據X射線的能量值。接收到的信號由X射線探測器轉換成電信號，經前置放大器放大，傳送到中央處理單元（PLC）。經過幾列復雜的算法，通過專用的測厚儀操作系統，轉化為直觀的實際厚度信號。X射線源的輻射強度與X射線管的發射強度和被測鋼板吸收的X射線強度有關。
當厚度一定時，X射線的能量值也一定。當X射線高壓電源打開時，X射線將穿過X射線源和探頭之間的被測鋼板，一部分能量被被測鋼板吸收，其余的X射線將被X射線源正上方的探頭接收，探頭將接收到的X射線轉換成與其尺寸相關的輸出電壓。如果被測鋼板的厚度發生變化，吸收的X射線量也會發生變化，從而改變探頭接收到的X射線量，檢測信號也會相應發生變化。
X射線測厚儀根據原理一般有以下五種類型：
1、磁性測厚法：適用于導磁材料上非磁性層的測厚。導磁材料一般為鋼、鐵、銀和鎳。該方法測量精度高。
2、渦流測厚法：適用于導電金屬上非導電層的測厚。這種方法比磁性測厚法和nt230涂層測厚儀具有更高的精度。
3、聲學測厚法：目前國內尚未采用此法測厚。國外有些廠家有這樣的儀器，適用于多層鍍層厚度的測量或以上兩種方法都不能測量的場合。但一般價格昂貴，測量精度不高。
4、電解測厚法：此法與上述三種方法不同。不屬于無損檢測，需要破壞涂層。一般來說，準確率不高。測量比其他方法更麻煩。
5、輻射測厚法：這種X射線測厚儀價格非常昂貴（一般100000RMB以上），適用于一些特殊場合。
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