Zasada pomiaru siły magnetycznej i miernik grubości
Siła przyciągania pomiędzy magnesem (sondą) a magnetycznie przepuszczalną stalą jest proporcjonalna do odległości między nimi. Odległość ta jest grubością powłoki. Zasadę tę stosuje się do wykonania miernika grubości, który można zmierzyć, jeśli różnica w przenikalności magnetycznej pomiędzy powłoką a materiałem podstawowym jest wystarczająco duża. Ponieważ większość produktów przemysłowych jest wytłaczana ze stali konstrukcyjnej oraz blach stalowych walcowanych na gorąco i na zimno, najczęściej stosowane są grubościomierze magnetyczne. Podstawowa konstrukcja grubościomierza składa się ze stali magnetycznej, sprężyny przekaźnikowej, skali i mechanizmu samozatrzymującego. Po przyciągnięciu stali magnetycznej do mierzonego obiektu, sprężyna pomiarowa jest stopniowo rozciągana i stopniowo zwiększana jest siła ciągnąca. Gdy siła ciągnąca jest nieco większa od siły ssącej, grubość powłoki można określić rejestrując siłę ciągnącą w momencie odłączenia magnesu. Nowsze produkty mogą zautomatyzować ten proces nagrywania. Różne modele mają różne zakresy pomiarowe i odpowiednie okazje.
Charakterystyka tego przyrządu jest prosta w obsłudze, solidna i trwała, nie wymaga zasilania, nie wymaga kalibracji przed pomiarem i jest stosunkowo tania. Bardzo dobrze nadaje się do kontroli jakości na miejscu w warsztatach.
Pomiar indukcji magnetycznej
Stosując zasadę indukcji magnetycznej, grubość powłoki mierzy się na podstawie wielkości strumienia magnetycznego przepływającego od sondy przez powłokę nieferromagnetyczną do podłoża ferromagnetycznego. Można również zmierzyć odpowiedni opór magnetyczny, aby określić grubość powłoki. Im grubsza powłoka, tym większy opór magnetyczny i mniejszy strumień magnetyczny. Grubościomierze wykorzystujące zasadę indukcji magnetycznej mogą w zasadzie mieć grubość niemagnetycznych powłok przewodzących na podłożach magnetycznie przepuszczalnych. Ogólnie rzecz biorąc, wymagana jest przenikalność magnetyczna materiału podstawowego powyżej 500. Jeśli materiał powłoki jest również magnetyczny, różnica w przenikalności magnetycznej w stosunku do materiału podstawowego musi być wystarczająco duża (np. niklowanie stali). Po umieszczeniu sondy z cewką wokół miękkiego rdzenia na badanej próbce, przyrząd automatycznie wysyła prąd testowy lub sygnał testowy. Wczesne produkty wykorzystywały miernik wskaźnikowy do pomiaru wielkości indukowanej siły elektromotorycznej. Przyrząd wzmocnił sygnał, a następnie wskazał grubość powłoki. W ostatnich latach w projektowaniu obwodów wprowadzono nowe technologie, takie jak stabilizacja częstotliwości, blokowanie fazy i kompensacja temperatury, a do modulowania sygnałów pomiarowych wykorzystuje się magnetoopór. Wykorzystuje także zaprojektowane układy scalone i wprowadza mikrokomputery, co znacznie poprawia dokładność i powtarzalność pomiarów (niemal o rząd wielkości). Nowoczesne grubościomierze z indukcją magnetyczną charakteryzują się rozdzielczością 0,1um, błędem dopuszczalnym 1% i zakresem pomiarowym 10mm.
Miernik grubości magnetycznej może być używany do pomiaru warstwy farby na powierzchni stali, warstwy ochronnej porcelany i emalii, powłoki z tworzywa sztucznego i gumy, różnych warstw powłok z metali nieżelaznych, w tym niklu i chromu, oraz różnych powłok antykorozyjnych powłok w przemyśle chemicznym i naftowym. .
Pomiar prądu wirowego
Sygnał prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości generuje pole elektromagnetyczne w cewce sondy, a gdy sonda znajduje się blisko przewodnika, powstają w niej prądy wirowe. Im bliżej sonda znajduje się od przewodzącego podłoża, tym większy jest prąd wirowy i większa odbita impedancja. To działanie sprzężenia zwrotnego reprezentuje odległość pomiędzy sondą a przewodzącym podłożem, to znaczy grubość nieprzewodzącej powłoki na przewodzącym podłożu. Ponieważ sonda tego typu jest specjalnie zaprojektowana do pomiaru grubości powłok na podłożach z metali nieferromagnetycznych, często nazywa się ją sondą niemagnetyczną. Sondy niemagnetyczne wykorzystują jako rdzeń cewki materiały o wysokiej częstotliwości, takie jak stop platyny i niklu lub inne nowe materiały. W porównaniu z zasadą indukcji magnetycznej, główna różnica polega na tym, że sonda jest inna, częstotliwość sygnału jest inna, a wielkość i zależność skalowania sygnału są różne. Podobnie jak grubościomierz z indukcją magnetyczną, grubościomierz wiroprądowy również osiąga wysoki poziom rozdzielczości 0.1um, dopuszczalny błąd 1% i zakres pomiarowy 10mm.
Grubościomierze wykorzystujące zasadę prądu wirowego mogą w zasadzie mierzyć nieprzewodzące powłoki na wszystkich ciałach przewodzących, takich jak farba, powłoki z tworzyw sztucznych na powierzchni samolotów kosmicznych, pojazdów, sprzętu gospodarstwa domowego, drzwi i okien ze stopów aluminium oraz innego aluminium produkty. Anodowana folia. Materiał okładziny ma określoną przewodność, którą można również zmierzyć za pomocą kalibracji, ale stosunek przewodności między nimi musi być co najmniej 3-5 razy różny (np. chromowanie miedzi). Chociaż osnowa stalowa jest również przewodnikiem, w tego typu zadaniach bardziej właściwe jest stosowanie pomiaru metodą magnetyczną.
