หลักการทดสอบต่างๆ ของเกจวัดความหนาผิวเคลือบ
เกจวัดความหนาผิวเคลือบโดยทั่วไปตามหลักการวัดมี 5 ประเภทดังนี้
1. วิธีการวัดความหนาของแม่เหล็ก: เหมาะสำหรับการวัดความหนาของชั้นที่ไม่ใช่แม่เหล็กบนวัสดุที่เป็นสื่อนำแม่เหล็ก วัสดุที่เป็นตัวนำแม่เหล็กโดยทั่วไปคือ เหล็ก\เหล็ก\เงิน\นิกเกิล วิธีนี้มีความแม่นยำในการวัดสูง
2. วิธีการวัดความหนาของกระแสไหลวน: เหมาะสำหรับการวัดความหนาของชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าบนโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า วิธีนี้มีความแม่นยำน้อยกว่าวิธีการวัดความหนาของแม่เหล็ก
3. วิธีการวัดความหนาด้วยอัลตราโซนิก: ปัจจุบันไม่มีวิธีดังกล่าวในประเทศจีนในการวัดความหนาของผิวเคลือบ ผู้ผลิตต่างประเทศบางรายมีเครื่องมือดังกล่าวซึ่งเหมาะสำหรับการวัดความหนาของชั้นเคลือบหลายชั้นหรือบางโอกาสที่ไม่สามารถวัดด้วยวิธีสองวิธีข้างต้นได้ แต่โดยทั่วไปมีราคาแพง \ ความแม่นยำในการวัดไม่สูง
4. วิธีการวัดความหนาด้วยไฟฟ้า: วิธีนี้แตกต่างจากสามวิธีข้างต้น ไม่อยู่ในการทดสอบแบบไม่ทำลายและจำเป็นต้องทำลายสารเคลือบผิว ความแม่นยำทั่วไปไม่สูง ลำบากในการวัดมากกว่าแบบอื่น
5. การวัดความหนาของรังสี: เครื่องมือชนิดนี้มีราคาแพงมาก (โดยทั่วไปแล้วจะมีราคาสูงกว่า 100,000 หยวน) และเหมาะสำหรับโอกาสพิเศษบางอย่าง วิธีที่หนึ่งและสองเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดในประเทศจีนในปัจจุบัน
หลักการของเกจวัดความหนาผิวเคลือบธรรมดา
ชั้นเคลือบที่เกิดขึ้นเพื่อปกป้องและตกแต่งพื้นผิวของวัสดุ เช่น การเคลือบ การชุบ การหุ้ม การติด ฟิล์มที่เกิดขึ้นทางเคมี ฯลฯ เรียกว่าการเคลือบในมาตรฐานระดับชาติและนานาชาติที่เกี่ยวข้อง
การวัดความหนาของชั้นเคลือบกลายเป็นส่วนสำคัญของการตรวจสอบคุณภาพในอุตสาหกรรมแปรรูปและวิศวกรรมพื้นผิว และเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์เพื่อให้ตรงตามมาตรฐานคุณภาพสูง เพื่อให้ผลิตภัณฑ์เป็นสากล มีข้อกำหนดที่ชัดเจนสำหรับความหนาของวัสดุหุ้มในสินค้าส่งออกในประเทศของฉันและโครงการที่เกี่ยวข้องกับต่างประเทศ
วิธีการวัดความหนาของชั้นเคลือบส่วนใหญ่ประกอบด้วย: วิธีการตัดด้วยลิ่ม, วิธีการตัดด้วยแสง, วิธีอิเล็กโทรลิซิส, วิธีการวัดความแตกต่างของความหนา, วิธีการชั่งน้ำหนัก, วิธีเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์, วิธีการกระจายรังสีย้อน, วิธีความจุ, วิธีการวัดแม่เหล็ก และกฎหมายการวัดกระแสไหลวน เป็นต้น ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ ห้าวิธีแรกคือการทดสอบแบบทำลาย วิธีวัดยุ่งยากและช้า และส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการตรวจสอบตัวอย่าง
วิธีการเอ็กซเรย์และรังสีเป็นการวัดแบบไม่สัมผัสและไม่ทำลาย แต่อุปกรณ์มีความซับซ้อนและมีราคาแพง และช่วงการวัดมีขนาดเล็ก เนื่องจากแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี ผู้ใช้ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดการป้องกันรังสี วิธีการเอ็กซเรย์สามารถตรวจวัดการเคลือบผิวที่บางมาก การเคลือบสองชั้น และการเคลือบโลหะผสม วิธีการ -ray เหมาะสำหรับการวัดการเคลือบและการเคลือบที่มีเลขอะตอมของสารตั้งต้นมากกว่า 3 วิธีการเก็บประจุจะใช้เมื่อวัดความหนาของการเคลือบฉนวนของตัวนำแบบบางเท่านั้น
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการเปิดตัวเทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องวัดความหนาด้วยวิธีแม่เหล็กและวิธีกระแสไหลวนได้ก้าวไปข้างหน้าในทิศทางของขนาดเล็ก อัจฉริยะ อเนกประสงค์ ความแม่นยำสูง และใช้งานได้จริง ความละเอียดในการวัดสูงถึง 0.1 ไมครอน และความแม่นยำสามารถสูงถึง 1 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งได้รับการปรับปรุงอย่างมาก มีช่วงการใช้งานกว้าง ช่วงการวัดกว้าง ใช้งานง่าย และราคาต่ำ และเป็นเครื่องมือวัดความหนาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
วิธีการแบบไม่ทำลายไม่ทำให้ชั้นเคลือบหรือวัสดุฐานเสียหาย และความเร็วในการตรวจจับก็รวดเร็ว จึงสามารถทำงานตรวจจับจำนวนมากได้อย่างประหยัด
หลักการวัด
หนึ่ง. หลักการวัดแรงดึงดูดของแม่เหล็กและเกจวัดความหนา
แรงดูดระหว่างแม่เหล็ก (โพรบ) และเหล็กแม่เหล็กจะแปรผันตามระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง และระยะห่างนี้คือความหนาของวัสดุหุ้ม ใช้หลักการนี้เพื่อสร้างเกจวัดความหนา ตราบใดที่ความแตกต่างระหว่างการซึมผ่านของแม่เหล็กของสารเคลือบผิวและวัสดุฐานมีมากพอ ก็สามารถวัดได้ ด้วยความจริงที่ว่าผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้รับการประทับตราและขึ้นรูปด้วยเหล็กรูปพรรณและเหล็กแผ่นรีดร้อนรีดเย็น เกจวัดความหนาแบบแม่เหล็กจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องวัดความหนาประกอบด้วยเหล็กแม่เหล็ก รีเลย์สปริง สเกล และกลไกหยุดเอง หลังจากที่เหล็กแม่เหล็กดึงดูดวัตถุที่วัดได้ สปริงวัดจะค่อยๆ ยาวขึ้นหลังจากนั้น และแรงดึงจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อแรงดึงมากกว่าแรงดูด สามารถรับความหนาของชั้นเคลือบได้โดยบันทึกแรงดึงในขณะที่เหล็กแม่เหล็กหลุดออก ผลิตภัณฑ์ที่ใหม่กว่าสามารถทำให้กระบวนการบันทึกนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ รุ่นที่แตกต่างกันมีช่วงและโอกาสที่แตกต่างกัน
เครื่องมือนี้โดดเด่นด้วยการใช้งานง่าย ทนทาน ไม่ต้องจ่ายไฟ ไม่ต้องสอบเทียบก่อนการวัด และราคาย่อมเยา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมคุณภาพในสถานที่ในการประชุมเชิงปฏิบัติการ
การวัดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
เมื่อใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความหนาของสารเคลือบจะวัดจากขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลจากโพรบผ่านการเคลือบที่ไม่ใช่สารแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าสู่สารตั้งต้นของสารเฟอร์โรแมกเนติก นอกจากนี้ยังสามารถวัดขนาดของความต้านทานแม่เหล็กที่สอดคล้องกันเพื่อระบุความหนาของสารเคลือบ ยิ่งการเคลือบหนาขึ้นเท่าใด ความลังเลใจก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และฟลักซ์ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เครื่องวัดความหนาโดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสามารถมีความหนาของการเคลือบที่ไม่ใช่แม่เหล็กบนพื้นผิวแม่เหล็ก โดยทั่วไป ความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุพิมพ์จะต้องสูงกว่า 500 หากวัสดุหุ้มเป็นแม่เหล็กด้วย จำเป็นต้องมีความแตกต่างของการซึมผ่านจากวัสดุฐานมากพอสมควร (เช่น การชุบนิกเกิลบนเหล็ก) เมื่อโพรบที่มีขดลวดพันบนแกนอ่อนวางบนตัวอย่างที่จะทดสอบ เครื่องมือจะส่งกระแสทดสอบหรือสัญญาณทดสอบออกมาโดยอัตโนมัติ ผลิตภัณฑ์ในยุคแรกๆ ใช้พอยเตอร์เกจเพื่อวัดขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ และเครื่องมือจะขยายสัญญาณเพื่อระบุความหนาของชั้นเคลือบ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การออกแบบวงจรได้นำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้ เช่น การทำให้เสถียรของความถี่ การล็อกเฟส และการชดเชยอุณหภูมิ และใช้ความต้านทานแม่เหล็กเพื่อมอดูเลตสัญญาณการวัด นอกจากนี้ยังใช้วงจรรวมที่ออกแบบและมีการนำไมโครคอมพิวเตอร์มาใช้ เพื่อให้ความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการทำซ้ำได้รับการปรับปรุงอย่างมาก (เกือบจะเป็นลำดับความสำคัญ) เกจวัดความหนาของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสมัยใหม่มีความละเอียด 0.1um ข้อผิดพลาดที่อนุญาต 1 เปอร์เซ็นต์ และช่วง 10 มม.
เครื่องวัดความหนาหลักการแม่เหล็กสามารถใช้วัดชั้นสีบนพื้นผิวเหล็ก พอร์ซเลน ชั้นป้องกันอีนาเมล พลาสติก การเคลือบยาง ชั้นชุบโลหะที่ไม่ใช่เหล็กต่างๆ รวมทั้งนิกเกิลและโครเมียม และสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนต่างๆ สำหรับน้ำมันเคมี อุตสาหกรรม .
การวัดกระแสไหลวน
สัญญาณ AC ความถี่สูงสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในขดลวดของโพรบ และเมื่อโพรบอยู่ใกล้กับตัวนำ กระแสไหลวนจะก่อตัวขึ้นในนั้น ยิ่งโพรบอยู่ใกล้พื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากเท่าใด กระแสไหลวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และอิมพีแดนซ์การสะท้อนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จำนวนความคิดเห็นที่แสดงระยะห่างระหว่างหัววัดกับวัสดุพิมพ์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า นั่นคือ ความหนาของการเคลือบที่ไม่นำไฟฟ้าบนวัสดุพิมพ์ที่นำไฟฟ้า เนื่องจากหัววัดเหล่านี้เชี่ยวชาญในการวัดความหนาของสารเคลือบบนพื้นผิวโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก จึงมักเรียกกันว่าหัววัดที่ไม่ใช่แม่เหล็ก หัววัดที่ไม่ใช่แม่เหล็กใช้วัสดุความถี่สูงเป็นแกนคอยล์ เช่น โลหะผสมแพลทินัม-นิกเกิล หรือวัสดุใหม่อื่นๆ เมื่อเทียบกับหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความแตกต่างที่สำคัญคือหัววัดแตกต่างกัน ความถี่ของสัญญาณแตกต่างกัน ขนาดและความสัมพันธ์ของสเกลของสัญญาณแตกต่างกัน เช่นเดียวกับเกจวัดความหนาแบบเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เกจวัดความหนาของกระแสไหลวนมีความละเอียดสูงถึงระดับ 0.1um ข้อผิดพลาดที่อนุญาต 1 เปอร์เซ็นต์ และช่วง 10 มม.
โดยหลักการแล้ว เครื่องวัดความหนาที่ใช้หลักการของกระแสไหลวนสามารถวัดการเคลือบที่ไม่นำไฟฟ้าบนตัวนำไฟฟ้าทั้งหมด เช่น พื้นผิวของยานบินและอวกาศ ยานพาหนะ เครื่องใช้ในครัวเรือน ประตูและหน้าต่างอะลูมิเนียมอัลลอย และผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมอื่นๆ สีพื้นผิว การเคลือบพลาสติก และฟิล์มอโนไดซ์ วัสดุหุ้มมีค่าการนำไฟฟ้าที่แน่นอน ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยการสอบเทียบ แต่อัตราส่วนของการนำไฟฟ้าทั้งสองชนิดจะต้องต่างกันอย่างน้อย 3-5 เท่า (เช่น การชุบโครเมี่ยมบนทองแดง) แม้ว่าพื้นผิวเหล็กจะเป็นตัวนำไฟฟ้าด้วย แต่หลักการแม่เหล็กก็เหมาะสำหรับงานประเภทนี้มากกว่า
