چندین اصل اندازه گیری ضخامت سنج پوشش
1. اصل اندازه گیری نیروی مغناطیسی و ضخامت سنج پوشش
نیروی مکش بین پروب و فولاد مغناطیسی متناسب با فاصله بین این دو است. این فاصله ضخامت پوشش است. بر اساس این اصل، یک ضخامت سنج پوشش ساخته می شود، تا زمانی که نفوذپذیری مغناطیسی بین پوشش و بستر به اندازه کافی بزرگ باشد، می توان پوشش 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 پوشش از فولاد مغناطیسی، فنر رله، مقیاس و مکانیسم توقف خودکار 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 جاذبه است، ضخامت پوشش را می توان با ثبت نیروی کشش در لحظه ای که فولاد مغناطیسی جدا می شود به دست آورد. عملکرد آسان، دوام، نداشتن منبع تغذیه، عدم کالیبراسیون قبل از اندازه گیری، قیمت نسبتا پایین از ویژگی های این دستگاه است و برای کنترل کیفیت در محل در کارگاه ها بسیار مناسب است.
2. اصل روش القای مغناطیسی برای اندازه گیری پوشش
هنگامی که پوشش با اصل القای مغناطیسی اندازه گیری می شود، ضخامت پوشش با بزرگی شار مغناطیسی که از طریق پوشش غیر فرومغناطیسی به زیرلایه فرومغناطیسی جریان می یابد اندازه گیری می شود. همچنین می توان مقاومت مغناطیسی مربوطه را برای نشان دادن ضخامت پوشش اندازه گیری کرد. هرچه پوشش ضخیم تر باشد، عدم تمایل بیشتر و شار کوچکتر است. ضخامت سنج پوشش با استفاده از القای مغناطیسی در اصل می تواند ضخامت پوشش غیر مغناطیسی روی بستر مغناطیسی را داشته باشد. به طور کلی، نفوذپذیری مغناطیسی زیرلایه باید بالای 500 باشد. اگر مواد پوشش نیز مغناطیسی باشد، تفاوت بین نفوذپذیری مغناطیسی زیرلایه و زیرلایه باید به اندازه کافی بزرگ باشد (مانند آبکاری نیکل روی فولاد). هنگامی که کاوشگر با سیم پیچ زخمی شده روی هسته نرم روی نمونه مورد آزمایش قرار می گیرد، ضخامت سنج پوشش 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 ضخامت سنج پوشش سیگنال را برای نشان دادن ضخامت پوشش تقویت می کرد. در سالهای اخیر، استفاده از مدارهای مجتمع با طراحی حرفهای، معرفی ریز رایانههای تک تراشه و افزودن ابزارهای پیشرفته، دقت اندازهگیری و تکرارپذیری را تا حد زیادی بهبود بخشیده است. ضخامت سنج پوشش اصل مغناطیسی را می توان برای اندازه گیری لایه رنگ روی سطح فولاد، چینی، لایه محافظ لعاب، پلاستیک، پوشش لاستیکی و ضخامت پوشش های مختلف ضد خوردگی در صنعت نفت شیمیایی استفاده کرد.
3. اصل 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 عمل بازخورد اندازه فاصله بین پروب و بستر رسانا، یعنی ضخامت پوشش غیر رسانا روی بستر رسانا را مشخص می کند. از آنجایی که این نوع کاوشگر ضخامت سنج پوشش برای اندازه گیری ضخامت پوشش روی بسترهای 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. در مقایسه با اصل القای مغناطیسی، تفاوت اصلی این است که پروب ضخامت سنج پوشش متفاوت است، فرکانس سیگنال متفاوت است و اندازه سیگنال و رابطه مقیاس متفاوت است. ضخامت سنج پوشش با استفاده از اصل جریان گردابی می تواند پوشش های غیر رسانا را بر روی تمام بسترهای رسانا، مانند پوشش های رنگ و پلاستیک روی سطح وسایل نقلیه هوافضا، وسایل نقلیه، لوازم خانگی، درب ها و پنجره های آلیاژ آلومینیوم و سایر آلومینیوم ها اندازه گیری کند. محصولات و فیلم آنودایز شده ماده پوشش دارای رسانایی خاصی است که می توان آن را از طریق کالیبراسیون نیز اندازه گیری کرد، اما نسبت دو رسانایی لازم است حداقل 3-5 برابر متفاوت باشد. اگرچه بسترهای فولادی نیز هادی هستند، اما اصل مغناطیسی اندازه گیری ضخامت پوشش برای این نوع کار مناسب تر است.
