Środki ostrożności dotyczące miernika grubości powłoki (1)
Miernik grubości powłoki wykorzystuje głównie zmianę natężenia pola magnetycznego pola elektromagnetycznego na ośrodku o różnej grubości do obliczenia wartości grubości. Dlatego jakikolwiek wpływ na siłę pola magnetycznego będzie bezpośrednio prowadził do błędów pomiarowych w następujących przypadkach:
1. Sam badany materiał zawiera magnetyzm
Niektóre materiały mają szczątkowe pola magnetyczne w mierzonych materiałach podczas przetwarzania lub pewnych wymagań technologicznych. Ze względu na nierównomierny rozkład, wynikające z tego błędy pomiaru są również niespójne, a wartości pomiarowe niektórych części na tym samym przedmiocie nagle stają się większe lub mniejsze.
2. Struktura badanego materiału jest inna, a kształt jest inny
Na przedmiotach o różnych strukturach rozkład pola magnetycznego będzie się różnić w zależności od struktury i kształtu, co spowoduje błędy pomiaru.
3. Różne części tego samego materiału mogą również powodować zmiany w polu magnetycznym. Na przykład krawędź i środek materiału mają różne rozkłady pola magnetycznego, co spowoduje błędy pomiaru.
4. Właściwości badanego materiału są różne, a strumień magnetyczny będzie inny, co jest również jedną z przyczyn błędu.
Kwestie wymagające uwagi przy korzystaniu z miernika grubości powłok (2)
Ponieważ pole elektromagnetyczne ma różne formy rozkładu na różnych strukturach powierzchni, prowadzi to do błędów pomiarowych. Aby uniknąć błędów spowodowanych działaniem, podczas użytkowania należy przestrzegać następujących zasad:
1. W przypadku powtarzania pomiaru w tym samym punkcie sondę należy każdorazowo odsunąć o więcej niż 10 cm, a pomiar powtórzyć po kilku sekundach, aby uniknąć namagnesowania sondy, co wpłynie na kolejny pomiar wynik;
2. Podczas używania płaszczyzna jest ustawiana na zero, aby zmierzyć płaszczyznę, wypukła powierzchnia jest regulowana na zero, aby zmierzyć wypukłą powierzchnię, a wklęsła powierzchnia jest ustawiana na zero, aby zmierzyć wklęsłą powierzchnię, aby uniknąć błędów pomiaru z powodu do różnych struktur;
3. Spróbuj użyć mierzonego materiału jako matrycy do regulacji zera, aby uniknąć błędów pomiaru spowodowanych różną przenikalnością magnetyczną różnych materiałów;
4. Spróbuj wyzerować tę samą część badanego materiału, a następnie ponownie zmierz tę samą część. Na przykład wyrównanie zera należy wykonać na krawędzi i na środku przedmiotu obrabianego;
5. Powierzchnia używana do regulacji zera powinna być możliwie gładka; chropowatość powierzchni badanego materiału ma duży wpływ na zmierzoną wartość, jeżeli powierzchnia nie jest gładka, należy przyjąć wartość średnią w zależności od sytuacji;
6. Podczas pomiaru sonda powinna być trzymana prostopadle do powierzchni mierzonego materiału, w przeciwnym razie wystąpi duży błąd.
1. Zasada pomiaru przyciągania magnetycznego i miernik grubości
Siła ssąca między magnesem (sondą) a magnetycznie przewodzącą stalą jest proporcjonalna do odległości między nimi, która jest grubością powłoki. Wykorzystując tę zasadę do wykonania miernika grubości, można ją zmierzyć, o ile różnica między przenikalnością magnetyczną powłoki i podłoża jest wystarczająco duża. Ze względu na fakt, że większość produktów przemysłowych jest tłoczona i formowana 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 magnesu i mierzonego przedmiotu sprężyna pomiarowa jest stopniowo wydłużana, a siła ciągnąca stopniowo zwiększana. Gdy siła ciągnąca jest nieco większa od siły ssącej, grubość powłoki można uzyskać rejestrując siłę ciągnącą w momencie oderwania stali magnetycznej. Nowsze produkty automatyzują ten proces nagrywania. Różne modele mają różne zakresy i odpowiednie okazje. Charakterystyka tego przyrządu to łatwość obsługi, solidność i trwałość, brak zasilania, kalibracji przed pomiarem oraz niska cena, co bardzo dobrze sprawdza się przy kontroli jakości na miejscu w warsztatach.
2. Zasada pomiaru prądów wirowych
Sygnał prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości generuje pole elektromagnetyczne w cewce sondy, a gdy sonda znajduje się blisko przewodnika, tworzą się w nim prądy wirowe. Im bliżej sondy znajduje się przewodzące podłoże, tym większy prąd wirowy i większa impedancja odbicia. To sprzężenie zwrotne charakteryzuje odległość między sondą a przewodzącym podłożem, to znaczy grubość nieprzewodzącej powłoki na przewodzącym podłożu. Ponieważ sondy te są przeznaczone do pomiaru grubości powłok na nieferromagnetycznych podłożach metalowych, są często określane jako sondy niemagnetyczne. Sondy niemagnetyczne wykorzystują materiały o wysokiej częstotliwości jako rdzenie cewek, takie jak stopy 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 stosunek wielkości i skali sygnału jest inny. Podobnie jak grubościomierz z indukcją magnetyczną, grubościomierz wiroprądowy również osiąga wysoką rozdzielczość 0,1 μm, dopuszczalny błąd 1 procent i zakres 10 mm. Miernik grubości wykorzystujący zasadę prądu wirowego może zasadniczo mierzyć powłoki nieprzewodzące na wszystkich przewodach, takie jak farba na powierzchni samolotów lotniczych, pojazdów, sprzętu gospodarstwa domowego, drzwi i okien ze stopu aluminium oraz innych produktów aluminiowych, powłok z tworzyw sztucznych i folii anodowanej . Materiał okładziny ma określoną przewodność, którą można również zmierzyć za pomocą kalibracji, ale stosunek przewodności tych dwóch musi być co najmniej 3-5 razy inny (np. chromowanie na miedzi). Chociaż stalowa matryca jest również przewodnikiem elektrycznym, do takich zadań bardziej odpowiednie jest wykorzystanie zasady magnetycznej.
3. Zasada pomiaru indukcji magnetycznej
Stosując zasadę indukcji magnetycznej, grubość powłoki mierzy się wielkością strumienia magnetycznego wpływającego do matrycy ferromagnetycznej z sondy przez powłokę nieferromagnetyczną. Wielkość odpowiedniego magnetooporu można również zmierzyć, aby wyrazić grubość powłoki. Im grubsza powłoka, tym większy magnetoopór i mniejszy strumień magnetyczny. Grubościomierz wykorzystujący zasadę indukcji magnetycznej może w zasadzie mieć grubość niemagnetycznej powłoki przewodzącej na podłożu przewodzącym pole magnetyczne. Zasadniczo wymagana jest przepuszczalność magnetyczna podłoża powyżej 500. Jeśli materiał okładziny jest również magnetyczny, różnica w przepuszczalności materiału podstawowego musi być wystarczająco duża (np. niklowanie stali). Kiedy sonda z cewką na miękkim rdzeniu zostanie umieszczona na badanej próbce, przyrząd automatycznie wyprowadza prąd testowy lub sygnał testowy. Wczesne produkty wykorzystywały miernik ze wskaźnikiem do pomiaru wielkości indukowanej siły elektromotorycznej, a przyrząd wzmacnia sygnał, a następnie wskazuje grubość powłoki. W ostatnich latach w konstrukcji obwodów wprowadzono nowe technologie, takie jak stabilizacja częstotliwości, blokowanie fazy, kompensacja temperatury itp., a także wykorzystuje magnetorezystancję do modulacji sygnału pomiarowego. Zastosowano również zaprojektowany układ scalony i wprowadzono mikrokomputer, dzięki czemu dokładność i powtarzalność pomiarów uległy znacznej poprawie (prawie o rząd wielkości). Nowoczesny grubościomierz z indukcją magnetyczną ma rozdzielczość 0,1 um, dopuszczalny błąd 1 procent i zakres 10 mm. Miernik grubości na zasadzie magnetycznej może być używany do pomiaru warstwy farby na powierzchni stali, warstwy ochronnej porcelany i emalii, powłoki z tworzywa sztucznego i gumy, warstwy galwanicznej różnych metali nieżelaznych, w tym niklu-chromu, oraz różnych powłoki antykorozyjne przemysłu chemicznego i naftowego.
