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用于測定材料本身厚度或材料表面覆蓋層厚度的儀器。有些構件在制造和檢修時須測量其厚度，以便了解材料的厚薄規格，各點均勻度和材料腐蝕、磨損程度；有時則要測定材料表面的覆蓋層厚度，以保證產品質量和生產。根據測定原理的不同，常用測厚儀有超聲、磁性、渦流、同位素等四種。

超聲波測厚儀超聲波在各種介質中的聲速是不同的，但在同一介質中聲速是一常數。超聲波在介質中傳播遇到二種介質時會被反射，測量超聲波脈沖從發射至接收的間隔時間，即可將這間隔時間換算成厚度。在電力工業中應用廣的就是這類測厚儀。常用于測定鍋爐鍋筒、受熱面管子、管道等的厚度，也用于校核工件結構尺寸等。這類測厚儀多是攜帶式的，體積與小型半導體收音機相近，厚度值的顯示多是數字式的。對于鋼材，大測定厚度達2000 mm左右，精度在±0.01～±0.1 mm之間。

磁性測厚儀在測定各種導磁材料的磁阻時，測定值會因其表面非導磁覆蓋層厚度的不同而發生變化。利用這種變化即可測知覆蓋層厚度值。常用于測定鐵磁金屬表面上的噴鋁層、塑料層、電鍍層、磷化層、油漆層等的厚度。

渦流測厚儀當載有高頻電流的探頭線圈置于被測金屬表面時，由于高頻磁場的作用而使金屬體內產生渦流，此渦流產生的磁場又反作用于探頭線圈，使其阻抗發生變化，此變化量與探頭線圈離金屬表面的距離（即覆蓋層的厚度）有關，因而根據探頭線圈阻抗的變化可間接測量金屬表面覆蓋層的厚度。常用于測定鋁材上的氧化膜或鋁、銅表面上其他絕緣覆蓋層的厚度。

同位素測厚儀利用物質厚度不同對輻射的吸收與散射不同的原理，可以測定薄鋼板、薄銅板、薄鋁板、硅鋼片、合金片等金屬材料及橡膠片，塑料膜，紙張等的厚度。常用的同位素射線有γ射線、β射線等。