Principi di classificazione e misurazione per la misurazione dello spessore del rivestimento
Per quanto riguarda il principio di classificazione e misurazione degli spessimetri di rivestimento, con il crescente progresso della tecnologia, soprattutto dopo l'introduzione della tecnologia dei microcomputer negli ultimi anni, gli spessimetri che utilizzano il metodo magnetico e il metodo a correnti parassite sono diventati miniaturizzati, intelligenti, multi- funzionale, di alta precisione e pratico. Un passo avanti nella direzione. La risoluzione della misurazione ha raggiunto 0.1 micron e la precisione può raggiungere l'1 percento , che è stata notevolmente migliorata. Ha un'ampia gamma di applicazioni, un'ampia gamma di misurazione, un funzionamento semplice e un prezzo basso ed è lo strumento di misurazione dello spessore più utilizzato nell'industria e nella ricerca scientifica. Il metodo non distruttivo non distrugge né il rivestimento né il substrato e la velocità di rilevamento è elevata, il che può rendere economico un gran numero di lavori di rilevamento.
La misurazione dello spessore del rivestimento è diventata una parte importante dell'ispezione di qualità dell'industria di trasformazione e dell'ingegneria delle superfici ed è un mezzo essenziale affinché i prodotti soddisfino elevati standard di qualità. Al fine di rendere i prodotti internazionalizzati, ci sono chiari requisiti per lo spessore del rivestimento nei prodotti di esportazione del mio paese e nei progetti relativi all'estero.
I metodi di misurazione dello spessore del rivestimento includono principalmente: metodo di taglio a cuneo, metodo di sezione ottica, metodo di elettrolisi, metodo di misurazione della differenza di spessore, metodo di pesatura, metodo di fluorescenza a raggi X, metodo di retrodiffusione dei raggi, metodo di capacità, metodo di misurazione magnetica e legge di misurazione della corrente parassita ecc. Tra questi metodi, i primi cinque sono test distruttivi, i metodi di misurazione sono ingombranti e lenti e la maggior parte di essi è adatta per l'ispezione a campione.
I metodi a raggi X e a raggi sono misurazioni senza contatto e non distruttive, ma i dispositivi sono complicati e costosi e l'intervallo di misurazione è ridotto. A causa della sorgente radioattiva, gli utenti devono rispettare le norme di protezione dalle radiazioni. Il metodo a raggi X può misurare il rivestimento molto sottile, il doppio rivestimento e il rivestimento in lega. Il metodo dei raggi è adatto per la misurazione di rivestimenti e substrati il cui numero atomico è maggiore di 3. Il metodo della capacità viene utilizzato solo quando si misura lo spessore del rivestimento isolante di un conduttore sottile.
Strumenti e Principi di Misurazione dello Spessimetro per Rivestimenti Classificazione e Principi di Misurazione dello Spessimetro per Rivestimenti
uno. Principio di misurazione dell'attrazione magnetica e spessimetro
La forza di aspirazione tra il magnete (sonda) e l'acciaio magnetico è proporzionale alla distanza tra i due, e questa distanza è lo spessore del rivestimento. Usando questo principio per realizzare uno spessimetro, fintanto che la differenza tra la permeabilità magnetica del rivestimento e il materiale di base è sufficientemente grande, può essere misurata. In considerazione del fatto che la maggior parte dei prodotti industriali sono stampati e formati da acciaio strutturale e lamiere di acciaio laminate a caldo e laminate a freddo, gli spessimetri magnetici sono i più utilizzati. La struttura di base dello spessimetro è composta da acciaio magnetico, molla relè, scala e meccanismo di autoarresto. Dopo che l'acciaio magnetico è stato attratto dall'oggetto misurato, la molla di misurazione viene successivamente allungata gradualmente e la forza di trazione viene gradualmente aumentata. Quando la forza di trazione è appena maggiore della forza di aspirazione, lo spessore del rivestimento può essere ottenuto registrando la forza di trazione al momento del distacco dell'acciaio magnetico. I prodotti più recenti possono automatizzare questo processo di registrazione. Diversi modelli hanno diverse gamme e occasioni applicabili.
Questo strumento è caratterizzato da facilità d'uso, durata, assenza di alimentazione, nessuna calibrazione prima della misurazione e prezzo basso. È molto adatto per il controllo di qualità in loco nelle officine.
due. Principio di misura dell'induzione magnetica
Quando si utilizza il principio dell'induzione magnetica, lo spessore del rivestimento viene misurato dalla grandezza del flusso magnetico che fluisce dalla sonda attraverso il rivestimento non ferromagnetico nel substrato ferromagnetico. È inoltre possibile misurare la dimensione della magnetoresistenza corrispondente per indicare lo spessore del rivestimento. Più spesso è il rivestimento, maggiore è la riluttanza e minore è il flusso. Lo spessimetro che utilizza il principio dell'induzione magnetica può in linea di principio avere lo spessore del rivestimento non magnetico sul substrato magnetico. Generalmente, la permeabilità magnetica del substrato deve essere superiore a 500. Se anche il materiale di rivestimento è magnetico, è necessaria una differenza di permeabilità sufficientemente ampia rispetto al materiale di base (ad es. nichelatura su acciaio). Quando la sonda con la bobina avvolta sul nucleo morbido viene posizionata sul campione da testare, lo strumento emetterà automaticamente la corrente di prova o il segnale di prova. I primi prodotti utilizzavano un indicatore per misurare l'entità della forza elettromotrice indotta e lo strumento amplificava il segnale per indicare lo spessore del rivestimento. Negli ultimi anni, la progettazione dei circuiti ha introdotto nuove tecnologie come la stabilizzazione della frequenza, l'aggancio di fase e la compensazione della temperatura e utilizza la resistenza magnetica per modulare i segnali di misurazione. Adotta anche il circuito integrato di nuova concezione e introduce il microcomputer, in modo che l'accuratezza e la riproducibilità della misurazione siano state notevolmente migliorate (quasi un ordine di grandezza). Il moderno spessimetro a induzione magnetica ha una risoluzione fino a 0,1um, un errore consentito dell'1 percento e un intervallo di 10 mm.
Lo spessimetro a principio magnetico può essere utilizzato per misurare lo strato di vernice sulla superficie in acciaio, porcellana, strato protettivo di smalto, plastica, rivestimento in gomma, vari strati di placcatura di metalli non ferrosi tra cui nichel cromo e vari rivestimenti anticorrosione per l'industria petrolifera chimica .
tre. Principio di misurazione della corrente parassita
Il segnale CA ad alta frequenza genera un campo elettromagnetico nella bobina della sonda e quando la sonda è vicina al conduttore si formano correnti parassite. Più la sonda è vicina al substrato conduttivo, maggiore è la corrente parassita e maggiore è l'impedenza di riflessione. Questa quantità di retroazione caratterizza la distanza tra la sonda e il substrato conduttivo, ovvero lo spessore del rivestimento non conduttivo sul substrato conduttivo. Poiché questo tipo di sonda è progettato per misurare lo spessore dei rivestimenti su substrati metallici non ferromagnetici, viene spesso definito sonda non magnetica. Le sonde non magnetiche utilizzano materiali ad alta frequenza come nuclei della bobina, come le leghe di platino-nichel o altri nuovi materiali. Rispetto al principio dell'induzione magnetica, la differenza principale è che la sonda è diversa, la frequenza del segnale è diversa, la dimensione e la relazione di scala del segnale sono diverse. Come lo spessimetro a induzione magnetica, anche lo spessimetro a correnti parassite ha raggiunto un alto livello di risoluzione di 0.1um, errore consentito dell'1 percento e portata di 10 mm.
Lo spessimetro che utilizza il principio della corrente parassita può in linea di principio misurare il rivestimento non conduttivo su tutti i conduttori elettrici, come la superficie di veicoli aerospaziali, veicoli, elettrodomestici, porte e finestre in lega di alluminio e altri prodotti in alluminio vernice superficiale, rivestimento in plastica e pellicola anodizzata. Il materiale di rivestimento ha una certa conduttività e può anche essere misurata mediante calibrazione, ma il rapporto tra la conducibilità dei due deve essere almeno 3-5 volte diverso (come la cromatura su rame). Sebbene il substrato di acciaio sia anche un conduttore, è più adatto utilizzare il principio magnetico per questo tipo di attività.
