Несколько принципов тестирования толщиномера поверхностного покрытия
Толщиномер покрытия обычно бывает следующих пяти типов в зависимости от принципа измерения:
1. Метод измерения магнитной толщины: он подходит для измерения толщины немагнитного слоя на магнитопроводящем материале. Магнитопроводящий материал обычно: сталь\железо\серебро\никель. Этот метод имеет высокую точность измерения
2. Вихретоковый метод измерения толщины: подходит для измерения толщины непроводящего слоя на проводящем металле. Этот метод менее точен, чем магнитный метод измерения толщины.
3. Ультразвуковой метод измерения толщины: в настоящее время в Китае нет такого метода измерения толщины покрытия. Некоторые зарубежные производители имеют такие приборы, которые подходят для измерения толщины многослойных покрытий или случаев, когда два вышеуказанных метода не могут быть измерены. Но вообще дорого\точность измерений не высокая.
4. Электролитический метод измерения толщины: этот метод отличается от трех предыдущих методов. Он не относится к неразрушающему контролю и нуждается в разрушении покрытия. Общая точность не высока. Его труднее измерить, чем другие типы.
5. Измерение радиационной толщины: этот тип прибора очень дорог (обычно выше 100 000 юаней) и подходит для некоторых особых случаев. В настоящее время в Китае наиболее часто используются первый и второй методы.
Принцип обычного толщиномера покрытия
Слой покрытия, образованный для защиты и украшения поверхности материалов, таких как покрытие, гальваническое покрытие, плакирование, липкое покрытие, химически формованная пленка и т. д., называется покрытием в соответствующих национальных и международных стандартах.
Измерение толщины покрытия стало важной частью контроля качества в обрабатывающей промышленности и обработке поверхностей, а также важным средством обеспечения соответствия продукции высоким стандартам качества. Чтобы сделать продукцию интернациональной, существуют четкие требования к толщине облицовки экспортных товаров моей страны и зарубежных проектов.
Методы измерения толщины покрытия в основном включают: метод клиновидной резки, метод оптического сечения, метод электролиза, метод измерения разности толщин, метод взвешивания, метод рентгеновской флуоресценции, метод обратного рассеяния, емкостной метод, метод магнитных измерений и закон измерения вихревых токов. и т. д. Среди этих методов первые пять — это разрушающие испытания, методы измерения громоздкие и медленные, и большинство из них подходят для выборочного контроля.
Рентгеновский и рентгеновский методы являются бесконтактными и неразрушающими измерениями, но приборы сложны и дороги, а диапазон измерений невелик. Из-за радиоактивного источника пользователи должны соблюдать правила радиационной защиты. Рентгеновским методом можно измерять чрезвычайно тонкое покрытие, двойное покрытие и покрытие из сплава. -лучевой метод подходит для измерения покрытия и покрытия с атомным номером подложки больше 3. Емкостной метод применяется только при измерении толщины изолирующего покрытия тонкого проводника.
С развитием технологий, особенно после внедрения микрокомпьютерных технологий в последние годы, толщиномер с использованием магнитного метода и метода вихревых токов сделал шаг вперед в направлении миниатюрного, интеллектуального, многофункционального, высокоточного и практичного. Разрешение измерения достигло 0,1 микрона, а точность может достигать 1 процента, что значительно улучшилось. Он имеет широкий диапазон применения, широкий диапазон измерения, простоту в эксплуатации и низкую цену и является наиболее широко используемым прибором для измерения толщины в промышленности и научных исследованиях.
Неразрушающий метод не повреждает ни покрытие, ни основной материал, а скорость обнаружения высока, так что большой объем работы по обнаружению может быть выполнен экономично.
Принцип измерения
один. Принцип измерения магнитного притяжения и толщиномер
Сила всасывания между магнитом (зондом) и магнитной сталью пропорциональна расстоянию между ними, и это расстояние равно толщине покрытия. Используя этот принцип для изготовления толщиномера, если разница между магнитной проницаемостью покрытия и основного материала достаточно велика, ее можно измерить. Ввиду того, что большинство промышленных изделий штампуется и формируется из конструкционной стали и горячекатаного холоднокатаного стального листа, наибольшее распространение получили магнитные толщиномеры. Базовая конструкция толщиномера состоит из магнитной стали, релейной пружины, шкалы и механизма самоостановки. После того, как магнитная сталь притягивается к измеряемому объекту, измерительная пружина постепенно удлиняется, а тяговое усилие постепенно увеличивается. Когда тянущее усилие чуть больше силы всасывания, толщину покрытия можно определить, записав тянущее усилие в момент отрыва магнитной стали. Новые продукты могут автоматизировать этот процесс записи. Различные модели имеют разные диапазоны и применимые случаи.
Этот прибор характеризуется простотой в эксплуатации, долговечностью, отсутствием электропитания, калибровки перед измерением и низкой ценой. Он очень подходит для контроля качества на месте в мастерских.
Измерение магнитной индукции
При использовании принципа магнитной индукции толщина покрытия измеряется величиной магнитного потока, протекающего от зонда через неферромагнитное покрытие в ферромагнитную подложку. Величина соответствующего магнитосопротивления также может быть измерена для указания толщины покрытия. Чем толще покрытие, тем больше сопротивление и меньше поток. Толщиномер, использующий принцип магнитной индукции, в принципе может измерять толщину немагнитного покрытия на магнитной подложке. Как правило, магнитная проницаемость подложки должна быть выше 500. Если материал покрытия также является магнитным, требуется достаточно большая разница в проницаемости по сравнению с основным материалом (например, никелирование стали). Когда зонд с катушкой, намотанной на мягкий сердечник, помещается на испытуемый образец, прибор автоматически выдает тестовый ток или тестовый сигнал. Ранние продукты использовали стрелочный датчик для измерения величины индуцированной электродвижущей силы, а прибор усиливал сигнал для указания толщины покрытия. В последние годы в схемотехнике появились новые технологии, такие как стабилизация частоты, фазовая синхронизация и температурная компенсация, а также использование магнитного сопротивления для модуляции измерительных сигналов. Также используется спроектированная интегральная схема и внедряется микрокомпьютер, благодаря чему точность и воспроизводимость измерений значительно (почти на порядок) улучшены. Современный толщиномер с магнитной индукцией имеет разрешение 0,1 мкм, допустимую погрешность 1 процент и диапазон 10 мм.
Толщиномер на магнитном принципе можно использовать для измерения слоя краски на стальной поверхности, фарфоре, защитном слое эмали, пластике, резиновом покрытии, различных слоях покрытия из цветных металлов, включая никель и хром, а также различных антикоррозионных покрытиях для химического масла. промышленность .
Измерение вихревых токов
Высокочастотный сигнал переменного тока создает в катушке зонда электромагнитное поле, а при приближении зонда к проводнику в нем образуются вихревые токи. Чем ближе зонд к проводящей подложке, тем больше вихревой ток и больше импеданс отражения. Эта величина обратной связи характеризует расстояние между зондом и проводящей подложкой, то есть толщину непроводящего покрытия на проводящей подложке. Поскольку эти датчики специализируются на измерении толщины покрытий на неферромагнитных металлических подложках, их часто называют немагнитными датчиками. В немагнитных зондах в качестве сердечников катушек используются высокочастотные материалы, такие как сплавы платины и никеля или другие новые материалы. По сравнению с принципом магнитной индукции основное отличие состоит в том, что датчик другой, частота сигнала другая, размер и масштаб сигнала разные. Как и толщиномер с магнитной индукцией, вихретоковый толщиномер также достиг высокого уровня разрешения 0,1 мкм, допустимой погрешности 1 процент и диапазона 10 мм.
Толщиномер, использующий принцип вихревых токов, в принципе может измерять непроводящее покрытие на всех электрических проводниках, таких как поверхность аэрокосмических аппаратов, транспортных средств, бытовой техники, дверей и окон из алюминиевого сплава и других алюминиевых изделий, поверхностная краска, пластиковое покрытие. и анодированная пленка. Материал покрытия имеет определенную проводимость, которую также можно измерить путем калибровки, но соотношение двух проводимостей должно отличаться как минимум в 3-5 раз (например, хромирование меди). Хотя стальные подложки также являются электрическими проводниками, магнитные принципы больше подходят для этого типа задач.
