اصول طبقه بندی و اندازه گیری ضخامت سنج های پوشش

اصول طبقه بندی و اندازه گیری ضخامت سنج های پوشش

1، اصل اندازه گیری جاذبه مغناطیسی و ضخامت سنج

نیروی مکش بین آهنربا (پروب) و فولاد رسانای مغناطیسی متناسب با فاصله بین این دو است که ضخامت پوشش است. با استفاده از این اصل برای ساخت ضخامت سنج، تا زمانی که اختلاف نفوذپذیری بین پوشش و بستر به اندازه کافی بزرگ باشد، می توان آن را اندازه گیری کرد. با توجه به اینکه اکثر محصولات صنعتی از مهر زنی فولاد سازه ای و صفحات فولادی نورد گرم و نورد سرد تشکیل می شوند، ضخامت سنج های مغناطیسی بیشترین کاربرد را دارند. ساختار اصلی ضخامت سنج از فولاد مغناطیسی، فنر رله، خط کش و مکانیزم خود توقف تشکیل شده است. پس از جذب فولاد مغناطیسی به جسم اندازه گیری شده، فنر اندازه گیری به تدریج در پشت آن کشیده می شود و نیروی کششی به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که نیروی کششی فقط بیشتر از نیروی مکش است، ضخامت پوشش را می توان با ثبت مقدار نیروی کششی در لحظه جدا شدن فولاد مغناطیسی بدست آورد. محصول جدید می تواند به طور خودکار این فرآیند ضبط را تکمیل کند. مدل های مختلف محدوده ها و کاربردهای متفاوتی دارند.

از ویژگی های این دستگاه می توان به کارکرد ساده، دوام، عدم نیاز به برق، عدم نیاز به کالیبراسیون قبل از اندازه گیری و قیمت پایین اشاره کرد. برای کنترل کیفیت در محل در کارگاه بسیار مناسب است.

2، اصول اندازه گیری القای مغناطیسی

هنگام استفاده از اصل القای مغناطیسی، ضخامت پوشش با بزرگی شار مغناطیسی که از طریق یک پوشش غیر فرومغناطیسی به زیرلایه فرومغناطیسی جریان می یابد، اندازه گیری می شود. مقاومت مغناطیسی مربوطه را نیز می توان برای نشان دادن ضخامت پوشش آن اندازه گیری کرد. هرچه پوشش ضخیم تر باشد، مقاومت مغناطیسی بیشتر و شار مغناطیسی کوچکتر است. یک ضخامت سنج با استفاده از اصل القای مغناطیسی، در اصل می تواند ضخامت پوشش غیر مغناطیسی روی یک بستر مغناطیسی داشته باشد. معمولاً لازم است نفوذپذیری زیرلایه بالای 500 باشد. اگر ماده پوشش دارای خاصیت مغناطیسی نیز باشد، لازم است که اختلاف نفوذپذیری کافی نسبت به زیرلایه داشته باشد (مانند آبکاری نیکل روی فولاد). هنگامی که پروب پیچیده شده به دور سیم پیچ روی هسته نرم روی نمونه آزمایش شده قرار می گیرد، دستگاه به طور خودکار جریان یا سیگنال آزمایش را خروجی می دهد. محصولات اولیه از مترهای نوع اشاره گر برای اندازه گیری مقدار نیروی الکتروموتور القایی استفاده می کردند و دستگاه سیگنال را برای نشان دادن ضخامت پوشش تقویت می کرد. در سال‌های اخیر، طراحی مدار فن‌آوری‌های جدیدی مانند تثبیت فرکانس، قفل کردن فاز، و جبران دما، با استفاده از مقاومت مغناطیسی برای تعدیل سیگنال‌های اندازه‌گیری را معرفی کرده است. مدار مجتمع طراحی شده توسط یک میکروکامپیوتر و معرفی آن دقت اندازه گیری و تکرارپذیری (تقریباً یک مرتبه بزرگی) را بسیار بهبود بخشیده است. ضخامت سنج القای مغناطیسی مدرن با وضوح تا ضخامت سنج القایی مغناطیسی_ اصول اندازه گیری جریان گردابی_ اصل اندازه گیری جاذبه مغناطیسی و ضخامت سنج_ ضخامت سنج بر اساس اصل گردابی جریان به 0.1um می رسد، با خطای مجاز 1٪ و محدوده اندازه گیری 10 میلی متر.

ضخامت سنج اصل مغناطیسی را می توان برای اندازه گیری لایه رنگ روی سطح فولاد، لایه محافظ چینی و لعاب، پوشش های پلاستیکی و لاستیکی، پوشش های مختلف آبکاری فلزات غیر آهنی از جمله نیکل کروم و همچنین انواع مختلف ضد ضخامت استفاده کرد. پوشش های خوردگی برای صنایع شیمیایی و نفت.

3، اصول اندازه گیری جریان گردابی

سیگنال های AC با فرکانس بالا میدان های الکترومغناطیسی را در سیم پیچ پروب ایجاد می کنند و هنگامی که کاوشگر به هادی نزدیک است، جریان های گردابی درون آن ایجاد می شود. هرچه کاوشگر به بستر رسانا نزدیک‌تر باشد، جریان گردابی و امپدانس بازتابی بیشتر می‌شود. این عمل بازخورد نشان دهنده فاصله بین پروب و بستر رسانا است که ضخامت پوشش غیر رسانا روی بستر رسانا است. با توجه به اندازه گیری تخصصی ضخامت پوشش روی بسترهای فلزی غیر فرومغناطیسی، این نوع پروب معمولاً به عنوان یک پروب غیر مغناطیسی شناخته می شود. پروب غیر مغناطیسی از مواد با فرکانس بالا به عنوان هسته سیم پیچ، مانند آلیاژ نیکل پلاتین یا سایر مواد جدید استفاده می کند. در مقایسه با اصل القای مغناطیسی، تفاوت اصلی این است که پروب متفاوت است، فرکانس سیگنال متفاوت است و اندازه و مقیاس سیگنال متفاوت است. مانند ضخامت سنج القایی مغناطیسی، ضخامت سنج جریان گردابی نیز به وضوح 0.1um، خطای مجاز 1% و محدوده سطح بالای 10 میلی متر می رسد.

ضخامت سنج با استفاده از اصل جریان گردابی می تواند پوشش های غیر رسانا را روی تمام مواد رسانا مانند رنگ، پوشش های پلاستیکی و فیلم های اکسید آندی روی سطوح هواپیماهای هوافضا، وسایل نقلیه، لوازم خانگی، درب ها و پنجره های آلیاژ آلومینیوم و غیره اندازه گیری کند. محصولات آلومینیومی ماده پوشش دارای درجه خاصی از رسانایی است که می تواند از طریق کالیبراسیون نیز اندازه گیری شود، اما نسبت رسانایی بین این دو باید حداقل 3-5 برابر متفاوت باشد (مانند روکش کروم روی مس). اگرچه بستر فولادی نیز یک ماده رسانا است، اصول مغناطیسی هنوز برای اندازه‌گیری چنین کارهایی مناسب‌تر است.