اصل اندازه گیری نیروی مغناطیسی و ضخامت سنج
نیروی جاذبه بین آهنربا (پروب) و فولاد نفوذپذیر مغناطیسی متناسب با فاصله بین این دو است. این فاصله ضخامت پوشش است. از این اصل برای ساخت ضخامت سنج استفاده می شود که تا زمانی که اختلاف نفوذپذیری مغناطیسی بین پوشش و ماده پایه به اندازه کافی بزرگ باشد، قابل اندازه گیری است. از آنجایی که بیشتر محصولات صنعتی از فولاد سازه ای و صفحات فولادی نورد گرم و نورد سرد می شوند، ضخامت سنج های مغناطیسی بیشترین استفاده را دارند. ساختار اصلی ضخامت سنج از فولاد مغناطیسی، فنر رله، مقیاس و مکانیزم خود توقف تشکیل شده است. پس از جذب فولاد مغناطیسی به جسم مورد اندازه گیری، فنر اندازه گیری به تدریج کشیده می شود و نیروی کشش به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که نیروی کشش فقط بیشتر از نیروی مکش است، ضخامت پوشش را می توان با ثبت نیروی کشش در لحظه جدا شدن آهنربا بدست آورد. محصولات جدیدتر می توانند این فرآیند ضبط را خودکار کنند. مدلهای مختلف محدوده اندازهگیری و موقعیتهای کاربردی متفاوتی دارند.
از ویژگی های این دستگاه می توان به کارکرد آسان، مستحکم و بادوام بودن، عدم نیاز به منبع تغذیه، عدم نیاز به کالیبراسیون قبل از اندازه گیری و قیمت نسبتاً پایین آن اشاره کرد. برای کنترل کیفیت در محل در کارگاه ها بسیار مناسب است.
اندازه گیری القای مغناطیسی
هنگام استفاده از اصل القای مغناطیسی، ضخامت پوشش با استفاده از مقدار شار مغناطیسی که از کاوشگر از طریق پوشش غیر فرومغناطیسی و به زیرلایه فرومغناطیسی جریان می یابد، اندازه گیری می شود. مقاومت مغناطیسی مربوطه را نیز می توان برای نشان دادن ضخامت پوشش اندازه گیری کرد. هرچه پوشش ضخیم تر باشد، مقاومت مغناطیسی بیشتر و شار مغناطیسی کوچکتر است. ضخامت سنج هایی که از اصل القای مغناطیسی استفاده می کنند، اصولاً می توانند ضخامت پوشش های رسانای غیر مغناطیسی روی بسترهای نفوذپذیر مغناطیسی را داشته باشند. به طور کلی، نفوذپذیری مغناطیسی ماده پایه باید بالاتر از 500 باشد. اگر مواد پوشش نیز مغناطیسی باشد، تفاوت در نفوذپذیری مغناطیسی از ماده پایه لازم است که به اندازه کافی بزرگ باشد (مانند آبکاری نیکل روی فولاد). هنگامی که پروب با سیم پیچ در اطراف هسته نرم روی نمونه مورد آزمایش قرار می گیرد، دستگاه به طور خودکار جریان آزمایش یا سیگنال آزمایش را خروجی می دهد. محصولات اولیه از یک سنج اشاره گر برای اندازه گیری مقدار نیروی الکتروموتور القایی استفاده می کردند. ابزار سیگنال را تقویت کرد و سپس ضخامت پوشش را نشان داد. در سال های اخیر، طراحی مدار فناوری های جدیدی مانند تثبیت فرکانس، قفل فاز و جبران دما را معرفی کرده است و از مقاومت مغناطیسی برای تعدیل سیگنال های اندازه گیری استفاده می شود. همچنین از مدارهای مجتمع طراحی شده استفاده می کند و میکروکامپیوترها را معرفی می کند که دقت اندازه گیری و تکرارپذیری را تا حد زیادی بهبود می بخشد (تقریباً با یک مرتبه بزرگی). ضخامت سنج های القایی مغناطیسی مدرن دارای وضوح 0.1um، خطای مجاز 1٪ و محدوده اندازه گیری 10 میلی متر هستند.
ضخامت سنج اصل مغناطیسی را می توان برای اندازه گیری لایه رنگ روی سطح فولاد، لایه محافظ چینی و مینا، پوشش پلاستیکی و لاستیکی، لایه های مختلف آبکاری فلزات غیر آهنی شامل نیکل و کروم و انواع ضد خوردگی استفاده کرد. پوشش در صنایع شیمیایی و نفت. .
اندازه گیری جریان گردابی
سیگنال AC با فرکانس بالا یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ پروب ایجاد می کند و هنگامی که کاوشگر به هادی نزدیک است، جریان های گردابی در آن ایجاد می شود. هرچه کاوشگر به بستر رسانا نزدیکتر باشد، جریان گردابی بیشتر و امپدانس بازتابی بیشتر می شود. این عمل بازخورد نشان دهنده فاصله بین پروب و بستر رسانا است، یعنی ضخامت پوشش غیر رسانا روی بستر رسانا. از آنجایی که این نوع کاوشگر به طور خاص برای اندازه گیری ضخامت پوشش روی لایه های فلزی غیر فرومغناطیسی طراحی شده است، اغلب به آن پروب غیر مغناطیسی می گویند. کاوشگرهای غیر مغناطیسی از مواد با فرکانس بالا به عنوان هسته سیم پیچ استفاده می کنند، مانند آلیاژ پلاتین نیکل یا سایر مواد جدید. در مقایسه با اصل القای مغناطیسی، تفاوت اصلی این است که پروب متفاوت است، فرکانس سیگنال متفاوت است و اندازه و رابطه مقیاس سیگنال متفاوت است. مانند ضخامت سنج القای مغناطیسی، ضخامت سنج جریان گردابی نیز به سطح وضوح بالای 0.1um، خطای مجاز 1% و محدوده اندازه گیری 10 میلی متر می رسد.
ضخامت سنج هایی که از اصل جریان گردابی استفاده می کنند، اصولاً می توانند پوشش های نارسانا را روی تمام اجسام رسانا، مانند رنگ، پوشش های پلاستیکی روی سطح هواپیماهای هوافضا، وسایل نقلیه، لوازم خانگی، درها و پنجره های آلیاژ آلومینیوم و سایر آلومینیوم ها اندازه گیری کنند. محصولات فیلم آنودایز شده مواد روکش رسانایی خاصی دارند که میتوان آن را از طریق کالیبراسیون نیز اندازهگیری کرد، اما نسبت رسانایی بین این دو باید حداقل 3-5 برابر متفاوت باشد (مانند روکش کروم روی مس). اگرچه ماتریس فولادی نیز یک رسانا است، استفاده از اندازه گیری اصل مغناطیسی برای این نوع کار مناسب تر است.
