Три методи вимірювання товщиноміру покриття
1. Принцип вимірювання магнітної сили та товщиномір покриття
Сила всмоктування між магнітом (зондом) і магнітною сталлю пропорційна відстані між ними, і ця відстань є товщиною оболонки. Використовуючи цей принцип для виготовлення товщиноміра, якщо різниця між магнітною проникністю покриття та основним матеріалом достатньо велика, її можна виміряти. У зв'язку з тим, що більшість промислових виробів штампують і формують з конструкційної сталі і гарячекатаного холоднокатаного сталевого листа, найбільшого поширення набули магнітні товщиноміри. Основна структура товщиноміра складається з магнітної сталі, релейної пружини, шкали та механізму самозупинки. Після того, як магнітна сталь притягнеться до вимірюваного об’єкта, вимірювальна пружина поступово подовжується, а тягова сила поступово збільшується. Коли сила витягування трохи перевищує силу всмоктування, товщину покриття можна отримати шляхом реєстрації сили витягування в момент, коли магнітна сталь від’єднується. Нові продукти можуть автоматизувати цей процес запису. Різні моделі мають різний діапазон і застосовні випадки.
Цей прилад характеризується простотою експлуатації, довговічністю, відсутністю живлення, калібрування перед вимірюванням і низькою ціною. Він дуже підходить для контролю якості на місці в майстернях.
2. Принцип вимірювання магнітної індукції
При використанні принципу магнітної індукції товщина покриття вимірюється величиною магнітного потоку, що протікає від зонда через неферомагнітне покриття в феромагнітну підкладку. Розмір відповідного магнітоопору також можна виміряти, щоб вказати товщину покриття. Чим товще покриття, тим більше опір і менший потік. Товщиномір, що використовує принцип магнітної індукції, в принципі може мати товщину немагнітного покриття на магнітній підкладці. Як правило, магнітна проникність субстрату повинна бути вище 500. Якщо матеріал оболонки також є магнітним, різниця в проникності від основного матеріалу повинна бути достатньо великою (наприклад, нікелювання на сталі). Коли зонд із котушкою, намотаною на м’який сердечник, поміщається на зразок, що підлягає тестуванню, прилад автоматично видасть тестовий струм або тестовий сигнал. У ранніх продуктах використовувався стрілочний датчик для вимірювання величини індукованої електрорушійної сили, а прилад посилював сигнал, щоб вказувати товщину покриття. В останні роки в схемотехніці з’явилися нові технології, такі як стабілізація частоти, фазова синхронізація та температурна компенсація, а також використовується магнітний опір для модуляції вимірювальних сигналів. Також застосовано нещодавно розроблену інтегральну схему та введено мікрокомп’ютер, завдяки чому точність вимірювання та відтворюваність були значно покращені (майже на порядок). Сучасний товщиномір магнітної індукції має роздільну здатність 0,1 мкм, допустиму похибку 1 відсоток і діапазон 10 мм.
Товщиномір магнітного принципу можна використовувати для вимірювання шару фарби на сталевій поверхні, порцеляні, захисному шарі емалі, пластику, гумовому покритті, різних шарах покриття з кольорових металів, включаючи нікель-хром, і різних антикорозійних покриттів для хімічної нафтової промисловості .
3. Принцип вимірювання вихрових струмів
Високочастотний сигнал змінного струму створює електромагнітне поле в котушці зонда, і коли зонд наближається до провідника, в ньому утворюються вихрові струми. Чим ближче зонд до провідної підкладки, тим більший вихровий струм і тим більший опір відбиття. Ця величина зворотного зв'язку характеризує відстань між зондом і провідною підкладкою, тобто товщину непровідного покриття на провідній підкладці. Оскільки ці зонди спеціалізуються на вимірюванні товщини покриттів на неферомагнітних металевих підкладках, їх часто називають немагнітними зондами. Немагнітні зонди використовують високочастотні матеріали як сердечники котушок, наприклад платинонікелеві сплави або інші нові матеріали. Порівняно з принципом магнітної індукції основна відмінність полягає в тому, що зонд інший, частота сигналу інша, розмір і співвідношення масштабу сигналу різні. Як і товщиномір магнітної індукції, вихровий товщиномір також досяг високого рівня роздільної здатності 0.1 мкм, допустимої похибки 1 відсоток і діапазону 10 мм.
Товщиномір, який використовує принцип вихрового струму, в принципі може вимірювати непровідне покриття на всіх електричних провідниках, таких як поверхня аерокосмічних апаратів, транспортних засобів, побутової техніки, дверей і вікон з алюмінієвого сплаву та інших алюмінієвих виробів, поверхнева фарба, пластикове покриття і анодована плівка. Матеріал оболонки має певну провідність, і її також можна виміряти за допомогою калібрування, але співвідношення провідності обох має відрізнятися принаймні в 3-5 разів (наприклад, хромування міді). Хоча сталеві підкладки також є електропровідниками, магнітні принципи більше підходять для цього типу завдань.
