Принцип измерения магнитной силы и толщиномер
Сила притяжения между магнитом (зондом) и магнитопроницаемой сталью пропорциональна расстоянию между ними. Это расстояние и есть толщина покрытия. Этот принцип используется для изготовления толщиномера, который можно измерять до тех пор, пока разница в магнитной проницаемости между покрытием и основным материалом достаточно велика. Поскольку большая часть промышленной продукции штампуется из конструкционной стали, а также горячекатаных и холоднокатаных стальных листов, наибольшее распространение получили магнитные толщиномеры. Базовая конструкция толщиномера состоит из магнитной стали, релейной пружины, шкалы и механизма самоостанова. После того, как магнитная сталь притягивается к измеряемому объекту, измерительная пружина постепенно растягивается, а сила натяжения постепенно увеличивается. Когда тянущая сила чуть больше силы всасывания, толщину покрытия можно определить, регистрируя тянущую силу в момент отсоединения магнита. Новые продукты могут автоматизировать этот процесс записи. Различные модели имеют разные диапазоны измерения и применимые случаи.
Характеристики этого прибора заключаются в том, что он прост в эксплуатации, прочен и долговечен, не требует источника питания, не требует калибровки перед измерением и относительно недорог. Он очень подходит для контроля качества на месте в мастерских.
Измерение магнитной индукции
При использовании принципа магнитной индукции толщина покрытия измеряется по величине магнитного потока, протекающего от зонда через неферромагнитное покрытие в ферромагнитную подложку. Соответствующее магнитное сопротивление также можно измерить, чтобы определить толщину покрытия. Чем толще покрытие, тем больше магнитное сопротивление и меньше магнитный поток. Толщиномеры, использующие принцип магнитной индукции, в принципе могут измерять толщину немагнитных проводящих покрытий на магнитопроницаемых подложках. Обычно магнитная проницаемость основного материала должна быть выше 500. Если материал покрытия также является магнитным, разница в магнитной проницаемости основного материала должна быть достаточно большой (например, никелирование стали). Когда зонд с катушкой вокруг мягкого сердечника помещается на тестируемый образец, прибор автоматически выдает тестовый ток или тестовый сигнал. В ранних продуктах для измерения величины наведенной электродвижущей силы использовался измеритель стрелочного типа. Прибор усиливал сигнал и затем определял толщину покрытия. В последние годы в схемотехнике появились новые технологии, такие как стабилизация частоты, фазовая синхронизация и температурная компенсация, а для модуляции измерительных сигналов используется магнитосопротивление. Здесь также используются разработанные интегральные схемы и внедряются микрокомпьютеры, что значительно повышает точность и воспроизводимость измерений (почти на порядок). Современные магнитно-индукционные толщиномеры имеют разрешение 0,1 мкм, допустимую погрешность 1% и диапазон измерения 10 мм.
Толщиномер с магнитным принципом можно использовать для измерения слоя краски на поверхности стали, защитного слоя фарфора и эмали, пластикового и резинового покрытия, различных слоев покрытия из цветных металлов, включая никель и хром, а также различных антикоррозионных покрытий. покрытия в химической и нефтяной промышленности. .
Измерение вихревых токов
Высокочастотный сигнал переменного тока создает в катушке щупа электромагнитное поле, и при приближении щупа к проводнику в нем образуются вихревые токи. Чем ближе зонд к проводящей подложке, тем больше вихревой ток и тем больше отраженное сопротивление. Это действие обратной связи представляет собой расстояние между зондом и проводящей подложкой, то есть толщину непроводящего покрытия на проводящей подложке. Поскольку этот тип зонда специально предназначен для измерения толщины покрытий на неферромагнитных металлических подложках, его часто называют немагнитным зондом. В немагнитных зондах в качестве сердечника катушки используются высокочастотные материалы, такие как платиноникелевый сплав или другие новые материалы. По сравнению с принципом магнитной индукции основное отличие состоит в том, что зонд другой, частота сигнала другая, а размер и соотношение масштабирования сигнала разные. Как и толщиномер с магнитной индукцией, вихретоковый толщиномер также обеспечивает высокий уровень разрешения 0,1 мкм, допустимую погрешность 1% и диапазон измерения 10 мм.
Толщиномеры, использующие принцип вихревых токов, в принципе могут измерять непроводящие покрытия на всех проводящих телах, таких как краска, пластиковые покрытия на поверхности аэрокосмических самолетов, транспортных средств, бытовой техники, дверей и окон из алюминиевых сплавов и других алюминиевых изделий. продукты. Анодированная пленка. Материал оболочки имеет определенную проводимость, которую также можно измерить посредством калибровки, но соотношение проводимостей между ними должно отличаться как минимум в 3-5 раз (например, хромирование меди). Хотя стальная матрица также является проводником, для задач такого типа более целесообразно использовать измерения по магнитному принципу.
