چندین اصل آزمایشی ضخامت سنج پوشش سطحی

چندین اصل آزمایشی ضخامت سنج پوشش سطحی

ضخامت سنج پوشش معمولاً طبق اصل اندازه گیری دارای پنج نوع زیر است:

1. روش اندازه گیری ضخامت مغناطیسی: برای اندازه گیری ضخامت لایه غیر مغناطیسی بر روی مواد رسانای مغناطیسی مناسب است. مواد رسانای مغناطیسی به طور کلی عبارتند از: فولاد، آهن، نقره، نیکل. این روش دقت اندازه گیری بالایی دارد

2. روش اندازه گیری ضخامت جریان گردابی: برای اندازه گیری ضخامت لایه نارسانا بر روی فلز رسانا مناسب است. این روش نسبت به روش اندازه گیری ضخامت مغناطیسی دقت کمتری دارد.

3. روش اندازه گیری ضخامت اولتراسونیک: در حال حاضر چنین روشی در چین برای اندازه گیری ضخامت پوشش وجود ندارد. برخی از سازندگان خارجی دارای چنین ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری ضخامت پوشش های چند لایه یا مواردی که دو روش فوق را نمی توان اندازه گیری کرد، مناسب است. اما به طور کلی گران قیمت \ دقت اندازه گیری بالا نیست.

4. روش اندازه گیری ضخامت الکترولیتی: این روش با سه روش فوق متفاوت است. این به آزمایش های غیر مخرب تعلق ندارد و نیاز به تخریب پوشش دارد. دقت کلی بالا نیست. اندازه گیری آن نسبت به انواع دیگر مشکل تر است.

5. اندازه گیری ضخامت تشعشع: این نوع ابزار بسیار گران است (معمولاً بالای 100،{2}} RMB)، و برای برخی موارد خاص مناسب است. روش اول و دوم در حال حاضر رایج ترین روش ها در چین هستند.

اصل ضخامت سنج پوشش معمولی

لایه پوششی تشکیل شده برای محافظت و تزئین سطح مواد مانند پوشش، آبکاری، روکش، چسبندگی، فیلم تشکیل شده شیمیایی و غیره در استانداردهای ملی و بین المللی مربوطه پوشش نامیده می شود.

اندازه گیری ضخامت پوشش به بخش مهمی از بازرسی کیفیت در صنعت پردازش و مهندسی سطح تبدیل شده است و ابزاری ضروری برای محصولات برای مطابقت با استانداردهای کیفیت بالا است. برای بین المللی شدن محصولات، الزامات روشنی برای ضخامت روکش در کالاهای صادراتی کشورم و پروژه های مرتبط با خارجی وجود دارد.

روش‌های اندازه‌گیری ضخامت پوشش عمدتاً عبارتند از: روش برش گوه، روش مقطع نوری، روش الکترولیز، روش اندازه‌گیری اختلاف ضخامت، روش توزین، روش فلورسانس اشعه ایکس، روش پراکندگی برگشتی اشعه، روش خازنی، روش اندازه‌گیری مغناطیسی و قانون اندازه‌گیری جریان گردابی. از بین این روش ها، پنج روش اول تست مخرب، روش های اندازه گیری دست و پا گیر و کند و اکثر آنها برای بازرسی نمونه گیری مناسب هستند.

روش های اشعه ایکس و اشعه ایکس اندازه گیری های غیر تماسی و غیر مخرب هستند، اما دستگاه ها پیچیده و گران هستند و محدوده اندازه گیری کوچک است. با توجه به منبع رادیواکتیو، کاربران باید مقررات حفاظت در برابر تشعشع را رعایت کنند. روش اشعه ایکس می تواند پوشش بسیار نازک، پوشش دوگانه و پوشش آلیاژی را اندازه گیری کند. روش پرتو برای اندازه گیری پوشش و پوشش با عدد اتمی زیرلایه بزرگتر از 3 مناسب است. روش خازنی فقط در هنگام اندازه گیری ضخامت پوشش عایق یک هادی نازک استفاده می شود.

با پیشرفت تکنولوژی به ویژه پس از معرفی فناوری میکرو کامپیوتر در سال های اخیر، ضخامت سنج با استفاده از روش مغناطیسی و روش جریان گردابی گامی رو به جلو در جهت مینیاتوری، هوشمند، چند منظوره، با دقت بالا و کاربردی برداشته است. وضوح اندازه گیری به 0.1 میکرون رسیده است و دقت می تواند به 1 درصد برسد که بسیار بهبود یافته است. این دستگاه دارای دامنه کاربرد گسترده، محدوده اندازه گیری گسترده، عملکرد آسان و قیمت پایین است و پرکاربردترین ابزار اندازه گیری ضخامت در صنعت و تحقیقات علمی است.

روش غیر مخرب نه به پوشش و نه به مواد پایه آسیب می رساند و سرعت تشخیص سریع است، به طوری که می توان مقدار زیادی از کار تشخیص را به صرفه انجام داد.

اصل اندازه گیری

یکی اصل اندازه گیری جاذبه مغناطیسی و ضخامت سنج

نیروی مکش بین آهنربا (پروب) و فولاد مغناطیسی متناسب با فاصله بین این دو است و این فاصله ضخامت روکش است. با استفاده از این اصل برای ساخت ضخامت سنج، تا زمانی که اختلاف بین نفوذپذیری مغناطیسی پوشش و ماده پایه به اندازه کافی بزرگ باشد، می توان آن را اندازه گیری کرد. با توجه به اینکه اکثر محصولات صنعتی توسط فولاد سازه ای و ورق های فولادی نورد گرم نورد سرد مهر و شکل می گیرند، ضخامت سنج های مغناطیسی بیشترین کاربرد 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 اندازه گیری شده، 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 فولاد مغناطیسی بدست آورد. محصولات جدیدتر می توانند این فرآیند ضبط را خودکار کنند. مدل های مختلف دارای محدوده های مختلف و مناسبت های کاربردی هستند.

این ابزار با عملکرد آسان، دوام، عدم منبع تغذیه، عدم کالیبراسیون قبل از اندازه گیری و قیمت پایین مشخص می شود. برای کنترل کیفیت در محل در کارگاه ها بسیار مناسب است.

اندازه گیری القای مغناطیسی
هنگامی که از اصل القای مغناطیسی استفاده می شود، ضخامت پوشش با مقدار شار مغناطیسی جریان یافته از پروب از طریق پوشش غیر فرومغناطیسی به زیرلایه فرومغناطیسی اندازه گیری می شود. اندازه مقاومت مغناطیسی مربوطه را نیز می توان برای نشان دادن ضخامت پوشش اندازه گیری کرد. هرچه پوشش ضخیم تر باشد، عدم تمایل بیشتر و شار کوچکتر است. ضخامت سنج با استفاده از اصل القای مغناطیسی در اصل می تواند ضخامت پوشش غیر مغناطیسی روی بستر مغناطیسی را داشته باشد. معمولاً نفوذپذیری مغناطیسی زیرلایه باید بالای 500 باشد. اگر مواد روکش فلزی نیز مغناطیسی باشد، تفاوت زیادی در نفوذپذیری نسبت به مواد پایه مورد نیاز است (مثلاً آبکاری نیکل روی فولاد). هنگامی که کاوشگر با سیم پیچ زخمی شده روی هسته نرم روی نمونه مورد آزمایش قرار می گیرد، دستگاه به طور خودکار جریان آزمایش یا سیگنال آزمایش را ارسال می کند. محصولات اولیه از یک نشانگر برای اندازه گیری مقدار نیروی الکتروموتور القایی استفاده می کردند و دستگاه سیگنال را برای نشان دادن ضخامت پوشش تقویت می کرد. 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 کند. از مدار مجتمع طراحی شده نیز استفاده می شود و ریز کامپیوتر معرفی می شود، به طوری که دقت اندازه گیری و تکرارپذیری بسیار بهبود یافته است (تقریباً یک مرتبه بزرگ). ضخامت سنج القایی مغناطیسی مدرن دارای وضوح 0.1um، خطای مجاز 1 درصد و محدوده 10 میلی متر است.

ضخامت سنج اصل مغناطیسی را می توان برای اندازه گیری لایه رنگ روی سطح فولاد، چینی، لایه محافظ مینا، پلاستیک، پوشش لاستیکی، لایه های مختلف آبکاری فلزات غیرآهنی از جمله نیکل و کروم و پوشش های مختلف ضد خوردگی برای روغن های شیمیایی استفاده کرد. صنعت .

اندازه گیری جریان گردابی
سیگنال AC با فرکانس بالا یک میدان الکترومغناطیسی در سیم پیچ پروب ایجاد می کند و هنگامی که پروب به هادی نزدیک است، جریان های گردابی در آن ایجاد می شود. هر چه کاوشگر به بستر رسانا نزدیکتر باشد، جریان گردابی بیشتر و امپدانس بازتابش بیشتر می شود. این مقدار بازخورد فاصله بین پروب و بستر رسانا را مشخص می کند، یعنی ضخامت پوشش غیر رسانا روی بستر رسانا. از آنجایی که این کاوشگرها در اندازه گیری ضخامت پوشش ها بر روی بسترهای فلزی غیر فرومغناطیسی تخصص دارند، اغلب به عنوان پروب های غیر مغناطیسی شناخته می شوند. کاوشگرهای غیر مغناطیسی از مواد با فرکانس بالا به عنوان هسته سیم پیچ، مانند آلیاژهای پلاتین نیکل یا سایر مواد جدید استفاده می کنند. در مقایسه با اصل القای مغناطیسی، تفاوت اصلی این است که پروب متفاوت است، فرکانس سیگنال متفاوت است، رابطه اندازه و مقیاس سیگنال متفاوت است. مانند ضخامت سنج القای مغناطیسی، ضخامت سنج جریان گردابی نیز به سطح وضوح بالای 0.1um، خطای مجاز 1 درصد و محدوده 10 میلی متر رسیده است.

ضخامت سنج با استفاده از اصل جریان گردابی می تواند در اصل پوشش غیر رسانا را روی تمام هادی های الکتریکی مانند سطح وسایل نقلیه هوافضا، وسایل نقلیه، لوازم خانگی، درب ها و پنجره های آلیاژ آلومینیوم و سایر محصولات آلومینیومی رنگ سطح، پوشش پلاستیکی اندازه گیری کند. و فیلم آنودایز شده مواد روکش دارای رسانایی خاصی هستند که می‌توان آن را با کالیبراسیون نیز اندازه‌گیری کرد، اما نسبت دو رسانایی لازم است حداقل 3-5 برابر متفاوت باشد (مانند روکش کروم روی مس). اگرچه بسترهای فولادی رسانای الکتریکی نیز هستند، اصول مغناطیسی برای این نوع کارها مناسب تر است.