วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายและหลักการวัดความหนาของชั้นเคลือบ

วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายและหลักการวัดความหนาของชั้นเคลือบ

การใช้เครื่องวัดความหนาก็เหมือนกับการใช้เครื่องวัดอื่นๆ จำเป็นต้องเชี่ยวชาญในประสิทธิภาพของเครื่องมือและเข้าใจเงื่อนไขการทดสอบ เกจวัดความหนาของชั้นเคลือบที่ใช้หลักการแม่เหล็กและหลักกระแสไหลวนจะวัดความหนาของชั้นเคลือบตามคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของพื้นผิวที่วัดได้และระยะห่างจากโพรบ ดังนั้น ลักษณะทางกายภาพของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและขนาดทางกายภาพของวัสดุพิมพ์ที่วัดได้จะส่งผลต่อขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กและกระแสไหลวน นั่นคือส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของค่าที่วัดได้

1. เกจวัดความหนาของหลักการดึงดูดแม่เหล็ก

สามารถวัดความหนาของส่วนหุ้มได้โดยใช้ความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างแรงดูดระหว่างหัววัดแม่เหล็ก * กับเหล็กแม่เหล็กและระยะห่างระหว่างทั้งสอง ระยะนี้คือความหนาของวัสดุหุ้ม ตราบใดที่วัสดุหุ้มและวัสดุฐานนำไฟฟ้าได้ ความแตกต่างของอัตราแม่เหล็กจะมากพอที่จะทำการวัดได้ ด้วยความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้รับการประทับตราและขึ้นรูปด้วยเหล็กรูปพรรณและเหล็กแผ่นรีดร้อนรีดเย็น เกจวัดความหนาแบบแม่เหล็กจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องมือวัดคือเหล็กแม่เหล็ก สปริงแรงดึง สเกลและกลไกหยุดเอง เมื่อเหล็กแม่เหล็กดึงดูดวัตถุที่ทดสอบ สปริงจะค่อยๆ ยาวขึ้นหลังจากนั้น และความตึงจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อเหล็กแรงดึงมากกว่าแรงดูดและเหล็กแม่เหล็กแยกออกจากกัน ให้บันทึกขนาดของแรงดึงเพื่อให้ได้ความหนาของชั้นเคลือบ โดยทั่วไปแล้ว รุ่นที่แตกต่างกันมีช่วงการวัดที่แตกต่างกันและโอกาสที่เหมาะสม ที่มุมประมาณ 350o สามารถใช้มาตราส่วนเพื่อระบุความหนาของชั้นเคลือบ 0~100μm 0 ~ 1,000μm; 0 ~ 5 มม. เป็นต้น และความแม่นยำสามารถเข้าถึงมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการทั่วไปของงานอุตสาหกรรม เครื่องมือนี้โดดเด่นด้วยการใช้งานง่าย ความทนทานสูง ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟและการสอบเทียบก่อนการวัด และราคาต่ำ ซึ่งเหมาะมากสำหรับการควบคุมคุณภาพนอกสถานที่ในเวิร์กช็อป

2. เครื่องวัดความหนาของหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

หลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือการใช้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลเข้าสู่พื้นผิวเหล็กผ่านการเคลือบที่ไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อวัดความหนาของสารเคลือบ ยิ่งการเคลือบหนาขึ้นเท่าใด ฟลักซ์แม่เหล็กก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เนื่องจากเป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ จึงง่ายต่อการสอบเทียบ และสามารถใช้งานหลายฟังก์ชัน ขยายช่วงการวัด และปรับปรุงความแม่นยำ เนื่องจากเงื่อนไขการทดสอบสามารถลดลงได้มาก จึงมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างกว่าประเภทแม่เหล็กดูด

เมื่อวางหัววัดที่มีขดลวดพันบนแกนเหล็กอ่อนบนวัตถุที่จะทดสอบ เครื่องมือจะส่งกระแสทดสอบออกมาโดยอัตโนมัติ ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะส่งผลต่อขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และเครื่องมือ จะขยายสัญญาณเพื่อบอกความหนาของชั้นเคลือบ ผลิตภัณฑ์ในยุคแรกถูกระบุด้วยหัวมิเตอร์ และความแม่นยำและการทำซ้ำยังไม่ดีนัก ต่อมาได้มีการพัฒนาแบบแสดงผลแบบดิจิตอลและการออกแบบวงจรก็สมบูรณ์แบบมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการแนะนำเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ การปรับความถี่ให้คงที่ และเทคโนโลยีอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายได้ออกมาอย่างต่อเนื่อง ความแม่นยำได้รับการปรับปรุงอย่างมากถึง 1 เปอร์เซ็นต์ และความละเอียดถึง {{ 1}}.1μm หัววัดของเกจวัดความหนาเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีเหล็กอ่อนจำนวนมากใช้เป็นแกนแม่เหล็ก และความถี่ของกระแสขดลวดไม่สูงเพื่อลดอิทธิพลของเอฟเฟกต์กระแสไหลวน หัววัดมีฟังก์ชันชดเชยอุณหภูมิ เนื่องจากเครื่องมือมีความชาญฉลาด จึงสามารถระบุโพรบต่างๆ ทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ต่างๆ และเปลี่ยนกระแสและความถี่ของโพรบได้โดยอัตโนมัติ เครื่องมือหนึ่งสามารถใช้กับโพรบหลายตัว หรือสามารถใช้เครื่องมือเดียวกันได้ อาจกล่าวได้ว่าเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้มาถึงขั้นตอนที่เป็นประโยชน์แล้ว

เกจวัดความหนาที่พัฒนาขึ้นโดยใช้หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลักการที่ใช้กับการวัดสารเคลือบผิวที่แม่เหล็กซึมผ่านไม่ได้ทั้งหมด และโดยทั่วไปต้องการค่าความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กพื้นฐานที่ 500 หรือมากกว่า หากวัสดุหุ้มเป็นแม่เหล็กด้วย จำเป็นต้องมีช่องว่างขนาดใหญ่เพียงพอกับการซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุฐาน (เช่น การชุบนิกเกิลบนเหล็ก) เกจวัดความหนาหลักการแม่เหล็กสามารถใช้วัดการเคลือบสีบนพื้นผิวเหล็ก ชั้นป้องกันพอร์ซเลนและอีนาเมล การเคลือบพลาสติกและยาง ชั้นชุบโลหะที่ไม่ใช่เหล็กต่างๆ รวมทั้งนิกเกิลและโครเมียม และการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนต่างๆ ในสารเคมีและปิโตรเลียม อุตสาหกรรม. . สำหรับฟิล์มไวแสง กระดาษคาปาซิเตอร์ พลาสติก โพลีเอสเตอร์ และอุตสาหกรรมการผลิตฟิล์มอื่นๆ สามารถใช้แท่นวัดหรือลูกกลิ้ง (ทำจากเหล็ก) เพื่อวัดจุดใดก็ได้บนพื้นที่ขนาดใหญ่

วิธีการวัดความหนาของกระแสไหลวนส่วนใหญ่จะใช้ในการวัดการเคลือบผิวที่ไม่ใช่โลหะต่างๆ บนพื้นผิวโลหะ การใช้กระแสสลับความถี่สูงเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในขดลวดของโพรบ เมื่อโพรบอยู่ใกล้กับตัวโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กระแสไหลวนจะก่อตัวขึ้นในวัสดุโลหะ และจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะห่างจากตัวโลหะลดลง และกระแสไหลวนจะส่งผลกระทบต่อขดลวดของโพรบ ฟลักซ์แม่เหล็ก ดังนั้นปริมาณของฟีดแบ็คจึงเป็นตัววัดระยะห่างระหว่างโพรบกับโลหะฐาน เนื่องจากโพรบใช้สำหรับวัดความหนาของสารเคลือบบนโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้า วัสดุพิมพ์ ดังนั้นเรามักจะเรียกโพรบนี้ว่าโพรบที่ไม่ใช่แม่เหล็ก หัววัดที่ไม่ใช่แม่เหล็กโดยทั่วไปใช้วัสดุความถี่สูงและความสามารถในการซึมผ่านสูงเป็นแกนคอยล์ ซึ่งมักทำจากโลหะผสมแพลทินัม-นิกเกิลและวัสดุใหม่อื่นๆ เมื่อเทียบกับหลักการวัดแม่เหล็กแล้ว หลักการทางไฟฟ้าของพวกมันนั้นเหมือนกันทุกประการ ความแตกต่างหลักคือโพรบต่างกัน ความถี่ของกระแสทดสอบต่างกัน และความสัมพันธ์ของขนาดสัญญาณและสเกลต่างกัน ในเกจวัดความหนาขั้นสูง โดยการปรับปรุงโครงสร้างของหัววัดอย่างต่อเนื่องและร่วมมือกับเทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์ โปรแกรมควบคุมต่างๆ จะถูกเรียกโดยการระบุหัววัดที่แตกต่างกันโดยอัตโนมัติ ส่งออกกระแสทดสอบที่แตกต่างกัน และเปลี่ยนซอฟต์แวร์แปลงมาตราส่วน และสุดท้าย สร้างสองแบบที่แตกต่างกัน หัววัดประเภทต่าง ๆ เชื่อมต่อกับเกจวัดความหนาเดียวกัน ซึ่งช่วยลดภาระให้กับผู้ใช้ จากแนวคิดเดียวกัน เกจวัดความหนาที่สามารถเชื่อมต่อกับหัวด้านข้างได้ 10 ชนิดจะขยายช่วงการวัดความหนาอย่างมาก (สูงสุด 100,000 ครั้งขึ้นไป) สามารถวัดการเคลือบที่ไม่ใช่แม่เหล็กบน พื้นผิวของวัสดุแม่เหล็ก การเคลือบที่ไม่นำไฟฟ้าบนวัสดุที่นำไฟฟ้าและชั้นนำไฟฟ้าบนวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปจะตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ในการผลิตทางอุตสาหกรรม

โดยหลักการแล้ว เครื่องวัดความหนาที่ใช้หลักการของกระแสไหลวน สามารถวัดการเคลือบที่ไม่นำไฟฟ้าบนตัวนำไฟฟ้าทั้งหมด เช่น สี การเคลือบพลาสติก และแอโนดบนพื้นผิวของยานบินอวกาศ ยานพาหนะ เครื่องใช้ในครัวเรือน ประตูอลูมิเนียมอัลลอยด์ และ หน้าต่างและผลิตภัณฑ์อลูมิเนียมอื่นๆ ฟิล์มออกไซด์ วัตถุประสงค์พิเศษบางอย่าง เช่น การเคลือบเพชรบนโลหะบางชนิดและชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าแบบสปัตเตอร์อื่นๆ วัสดุหุ้มยังสามารถมีค่าการนำไฟฟ้าที่แน่นอน ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยการสอบเทียบ แต่อัตราส่วนของการนำไฟฟ้าของทั้งสองจะต้องแตกต่างกันอย่างน้อย 3 ถึง 5 เท่า (เช่น การชุบโครเมี่ยมบนทองแดง)

หลักการของการสอบเทียบคือตัวอย่างการสอบเทียบที่ไม่มีการเคลือบผิวและวัสดุฐานของวัตถุที่วัดควรมีองค์ประกอบเหมือนกัน มีความหนาเท่ากัน (ส่วนใหญ่เมื่อความหนาน้อยกว่าค่าต่ำสุดที่ระบุโดยเครื่องมือเกี่ยวกับ 0 5 มม.) และรัศมีความโค้งเท่ากัน หากพื้นที่ที่วัดได้มีขนาดเล็กกว่าข้อกำหนดของพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องมือ (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าประมาณ 20 มม.) ควรมีพื้นที่วัดเดียวกันด้วย หากการเคลือบมีส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า การเคลือบของตัวอย่างการสอบเทียบควรมีค่าการนำไฟฟ้าเหมือนกันกับการเคลือบของวัตถุที่วัดได้ หลังจากทดสอบการเคลือบของตัวอย่างการสอบเทียบด้วยวิธีอื่นแล้ว (รวมถึงวิธีการทดสอบแบบทำลาย) ความหนาจะถูกปรับเทียบหรือใช้แผ่นสอบเทียบที่สอบเทียบแล้วเป็นชั้นเคลือบ และสามารถสอบเทียบมาตรวัดความหนาตามวิธีการใน คู่มือ. หลังจากการสอบเทียบแล้ว สามารถทำการทดสอบแบบไม่ทำลายอย่างรวดเร็วกับผลิตภัณฑ์ที่กำลังทดสอบได้ แผ่นสอบเทียบโดยทั่วไปทำจากฟิล์มไตรอะซีเตตหรือกระดาษแข็งชุบฟีนอลเรซิน

โดยทั่วไปการวัดความหนาของไมโครคอมพิวเตอร์จะมีค่าการสอบเทียบหลายค่าเก็บไว้ สามารถปรับเทียบและจัดเก็บแยกตามตำแหน่งต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบ การเปลี่ยนวัสดุ และการเปลี่ยนโพรบ ในการใช้งานจริง แต่ละค่าการสอบเทียบจะถูกเรียกโดยตรง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องปรับใหม่ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "เกณฑ์มาตรฐานการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว" ประสิทธิภาพการตรวจจับดีขึ้นอย่างมาก