Три метода измерения толщины покрытия
1. Принцип измерения магнитной силы и толщиномер покрытия
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.
2. Принцип измерения 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 оболочки также является магнитным, разница в проницаемости по сравнению с основным материалом должна быть достаточно большой (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 новая интегральная схема и 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 может использоваться для измерения слоя краски на стальной поверхности, фарфоре, защитном слое эмали, пластике, резиновом покрытии, различных слоях покрытия из цветных металлов, включая никель-хром, и различных антикоррозионных покрытиях для химической нефтяной промышленности. .
3. Принцип измерения 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 платино-никелевые сплавы 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 транспортных средств, 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, и ее также можно измерить путем калибровки, но соотношение проводимости двух материалов 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.
