Varios principios de prueba del medidor de espesor de revestimiento de superficie
El medidor de espesor de recubrimiento generalmente tiene los siguientes cinco tipos según el principio de medición:
1. Método de medición de espesor magnético: es adecuado para medir el espesor de la capa no magnética en el material conductor magnético. El material conductor magnético es generalmente: acero\hierro\plata\níquel. Este método tiene una alta precisión de medición.
2. Método de medición del espesor de corrientes de Foucault: es adecuado para medir el espesor de la capa no conductora en metal conductor. Este método es menos preciso que el método de medición del espesor magnético.
3. Método de medición de espesor ultrasónico: en la actualidad, no existe tal método en China para medir el espesor del revestimiento. Algunos fabricantes extranjeros tienen este tipo de instrumentos, que son adecuados para la medición del espesor de revestimientos multicapa o las ocasiones en las que no se pueden medir los dos métodos anteriores. Pero, por lo general, la precisión de la medición \ costosa no es alta.
4. Método de medición del espesor electrolítico: este método es diferente de los tres métodos anteriores. No pertenece a las pruebas no destructivas y necesita destruir el recubrimiento. La precisión general no es alta. Es más problemático de medir que otros tipos.
5. Medición del espesor de la radiación: este tipo de instrumento es muy costoso (generalmente por encima de 100,000 RMB) y es adecuado para algunas ocasiones especiales. El primer y segundo método son los más utilizados en China en la actualidad.
Principio del medidor de espesor de revestimiento convencional
La capa de recubrimiento que se forma para proteger y decorar la superficie de los materiales, como revestimientos, enchapados, revestimientos, adhesivos, películas formadas químicamente, etc., se denomina revestimiento en las normas nacionales e internacionales pertinentes.
La medición del espesor del recubrimiento se ha convertido en una parte importante de la inspección de calidad en la industria de procesamiento y la ingeniería de superficies, y es un medio esencial para que los productos cumplan con altos estándares de calidad. Para que los productos se internacionalicen, existen requisitos claros para el grosor del revestimiento en los productos básicos de exportación de mi país y los proyectos relacionados con el extranjero.
Los métodos de medición del espesor del recubrimiento incluyen principalmente: método de corte en cuña, método de sección óptica, método de electrólisis, método de medición de diferencia de espesor, método de pesaje, método de fluorescencia de rayos X, método de retrodispersión de rayos, método de capacitancia, método de medición magnética y ley de medición de corriente de Foucault etc. Entre estos métodos, los primeros cinco son pruebas destructivas, los métodos de medición son engorrosos y lentos, y la mayoría de ellos son adecuados para la inspección por muestreo.
Los métodos de rayos X y rayos X son mediciones sin contacto y no destructivas, pero los dispositivos son complicados y costosos, y el rango de medición es pequeño. Debido a la fuente radiactiva, los usuarios deben cumplir con las normas de protección radiológica. El método de rayos X puede medir recubrimientos extremadamente delgados, recubrimientos dobles y recubrimientos de aleación. El método de rayos es adecuado para medir el revestimiento y el revestimiento con un número atómico del sustrato superior a 3. El método de capacitancia solo se usa cuando se mide el espesor del revestimiento aislante de un conductor delgado.
Con el avance de la tecnología, especialmente después de la introducción de la tecnología de microcomputadoras en los últimos años, el medidor de espesor que utiliza el método magnético y el método de corriente de Foucault ha dado un paso adelante en la dirección de miniatura, inteligente, multifuncional, de alta precisión y práctico. La resolución de medición ha alcanzado 0.1 micras, y la precisión puede alcanzar el 1 por ciento, lo que se ha mejorado mucho. Tiene un amplio rango de aplicación, amplio rango de medición, fácil operación y bajo precio, y es el instrumento de medición de espesor más utilizado en la industria y la investigación científica.
El método no destructivo no daña el revestimiento ni el material base, y la velocidad de detección es rápida, por lo que se puede realizar una gran cantidad de trabajo de detección de forma económica.
Principio de medición
uno. Principio de medición de atracción magnética y medidor de espesor
La fuerza de succión entre el imán (sonda) y el acero magnético es proporcional a la distancia entre los dos, y esta distancia es el espesor del revestimiento. Usando este principio para hacer un medidor de espesor, siempre que la diferencia entre la permeabilidad magnética del recubrimiento y el material base sea lo suficientemente grande, se puede medir. Dado que la mayoría de los productos industriales están estampados y formados por acero estructural y chapas de acero laminadas en caliente y laminadas en frío, los medidores de espesor magnéticos son los más utilizados. La estructura básica del medidor de espesor se compone de acero magnético, resorte de relé, escala y mecanismo de parada automática. Después de que el acero magnético es atraído por el objeto medido, el resorte de medición se alarga gradualmente y la fuerza de tracción aumenta gradualmente. Cuando la fuerza de tracción es apenas mayor que la fuerza de succión, el espesor del recubrimiento se puede obtener registrando la fuerza de tracción en el momento en que se separa el acero magnético. Los productos más nuevos pueden automatizar este proceso de grabación. Diferentes modelos tienen diferentes rangos y ocasiones aplicables.
Este instrumento se caracteriza por su fácil operación, durabilidad, sin fuente de alimentación, sin calibración antes de la medición y bajo precio. Es muy adecuado para el control de calidad in situ en talleres.
Medición de inducción magnética
Cuando se utiliza el principio de inducción magnética, el espesor del recubrimiento se mide por la magnitud del flujo magnético que fluye desde la sonda a través del recubrimiento no ferromagnético hacia el sustrato ferromagnético. El tamaño de la magnetorresistencia correspondiente también se puede medir para indicar el espesor del recubrimiento. Cuanto más grueso es el revestimiento, mayor es la reluctancia y menor el flujo. El medidor de espesor que utiliza el principio de inducción magnética puede, en principio, tener el espesor del revestimiento no magnético sobre el sustrato magnético. En general, se requiere que la permeabilidad magnética del sustrato sea superior a 500. Si el material de revestimiento también es magnético, se requiere una diferencia de permeabilidad suficientemente grande con respecto al material base (p. ej., niquelado sobre acero). Cuando la sonda con la bobina enrollada en el núcleo blando se coloca sobre la muestra que se va a probar, el instrumento emitirá automáticamente la corriente de prueba o la señal de prueba. Los primeros productos usaban un indicador indicador para medir la magnitud de la fuerza electromotriz inducida y el instrumento amplificaba la señal para indicar el espesor del recubrimiento. En los últimos años, el diseño de circuitos ha introducido nuevas tecnologías, como la estabilización de frecuencia, el bloqueo de fase y la compensación de temperatura, y utiliza la resistencia magnética para modular las señales de medición. También se utiliza el circuito integrado diseñado y se introduce la microcomputadora, de modo que la precisión y la reproducibilidad de la medición han mejorado mucho (casi un orden de magnitud). El medidor de espesor de inducción magnética moderno tiene una resolución de 0,1 um, un error permitido del 1 por ciento y un rango de 10 mm.
El medidor de espesor de principio magnético se puede utilizar para medir la capa de pintura en la superficie de acero, porcelana, capa protectora de esmalte, plástico, revestimiento de goma, varias capas de revestimiento de metales no ferrosos, incluidos níquel y cromo, y varios revestimientos anticorrosión para aceite químico. industria .
Medición de corrientes de Foucault
La señal de CA de alta frecuencia genera un campo electromagnético en la bobina de la sonda, y cuando la sonda está cerca del conductor, se forman corrientes de Foucault. Cuanto más cerca esté la sonda del sustrato conductor, mayor será la corriente de Foucault y mayor la impedancia de reflexión. Esta cantidad de retroalimentación caracteriza la distancia entre la sonda y el sustrato conductor, es decir, el grosor del recubrimiento no conductor sobre el sustrato conductor. Dado que estas sondas se especializan en medir el grosor de los revestimientos en sustratos metálicos no ferromagnéticos, a menudo se las denomina sondas no magnéticas. Las sondas no magnéticas utilizan materiales de alta frecuencia como núcleos de bobina, como aleaciones de platino y níquel u otros materiales nuevos. En comparación con el principio de inducción magnética, la principal diferencia es que la sonda es diferente, la frecuencia de la señal es diferente, el tamaño y la relación de escala de la señal son diferentes. Al igual que el medidor de espesor por inducción magnética, el medidor de espesor por corriente de Foucault también ha alcanzado un alto nivel de resolución de 0.1um, un error permitido del 1 por ciento y un rango de 10 mm.
El medidor de espesor que utiliza el principio de la corriente de Foucault puede, en principio, medir el revestimiento no conductor en todos los conductores eléctricos, como la superficie de vehículos aeroespaciales, vehículos, electrodomésticos, puertas y ventanas de aleación de aluminio y otros productos de aluminio pintura superficial, revestimiento de plástico y película anodizada. El material de revestimiento tiene cierta conductividad, que también se puede medir mediante calibración, pero se requiere que la relación de las dos conductividades sea al menos 3-5 veces diferente (como el cromado sobre el cobre). Aunque los sustratos de acero también son conductores eléctricos, los principios magnéticos son más adecuados para este tipo de tareas.
