Принцип вимірювання магнітної сили і товщиномір
Сила притягання між магнітом (зондом) і магнітно-проникною сталлю пропорційна відстані між ними. Ця відстань і є товщиною покриття. Цей принцип використовується для виготовлення товщиноміра, який можна вимірювати, якщо різниця в магнітній проникності між покриттям і основним матеріалом достатньо велика. Оскільки більшість промислових виробів штампують із конструкційної сталі та гарячекатаного та холоднокатаного сталевого листа, найбільшого поширення набули магнітні товщиноміри. Основна конструкція товщиноміра складається з магнітної сталі, релейної пружини, шкали та механізму самозупинки. Після того, як магнітна сталь притягується до вимірюваного об’єкта, вимірювальна пружина поступово розтягується, а тягова сила поступово збільшується. Коли сила витягування трохи перевищує силу всмоктування, товщину покриття можна отримати шляхом реєстрації сили витягування в момент від’єднання магніту. Нові продукти можуть автоматизувати цей процес запису. Різні моделі мають різні діапазони вимірювання та застосовні випадки.
Характеристики цього приладу полягають у тому, що він простий в експлуатації, міцний і довговічний, не потребує джерела живлення, не потребує калібрування перед вимірюванням і має відносно низьку ціну. Він дуже підходить для контролю якості на місці в майстернях.
Вимірювання магнітної індукції
При використанні принципу магнітної індукції товщина покриття вимірюється за допомогою величини магнітного потоку, що проходить від зонда через неферомагнітне покриття до феромагнітної підкладки. Відповідний магнітний опір також можна виміряти, щоб вказати товщину покриття. Чим товще покриття, тим більше магнітний опір і менший магнітний потік. Товщиноміри, які використовують принцип магнітної індукції, в принципі можуть мати товщину немагнітних провідних покриттів на магнітопроникних підкладках. Як правило, магнітна проникність основного матеріалу повинна бути вище 500. Якщо матеріал покриття також є магнітним, різниця в магнітній проникності від основного матеріалу повинна бути достатньо великою (наприклад, нікелювання на сталі). Коли зонд із котушкою навколо м’якого сердечника поміщається на досліджуваний зразок, прилад автоматично виводить тестовий струм або тестовий сигнал. У ранніх продуктах для вимірювання величини індукованої електрорушійної сили використовувався вимірювальний прилад стрілочного типу. Прилад посилював сигнал, а потім показував товщину покриття. В останні роки в схемотехніці з’явилися нові технології, такі як стабілізація частоти, фазова синхронізація та температурна компенсація, а магнітоопір використовується для модуляції вимірювальних сигналів. Він також використовує розроблені інтегральні схеми та вводить мікрокомп’ютери, що значно підвищує точність вимірювання та відтворюваність (майже на порядок). Сучасні магнітно-індукційні товщиноміри мають роздільну здатність 0,1 мкм, допустиму похибку 1% і діапазон вимірювання 10 мм.
Товщиномір із магнітним принципом можна використовувати для вимірювання шару фарби на поверхні сталі, захисного шару порцеляни та емалі, пластикового та гумового покриття, різних шарів кольорового металу, включаючи нікель та хром, і різних антикорозійних засобів. покриття в хімічній і нафтовій промисловості. .
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 більше вихровий струм і тим більше відбитий опір. Ця дія зворотного зв’язку представляє відстань між зондом і провідною підкладкою, тобто товщину непровідного покриття на провідній підкладці. Оскільки цей тип зонда спеціально розроблений для вимірювання товщини покриттів на неферомагнітних металевих підкладках, його часто називають немагнітним зондом. Немагнітні зонди використовують високочастотні матеріали як сердечник котушки, наприклад платинонікелевий сплав або інші нові матеріали. Порівняно з принципом магнітної індукції основна відмінність полягає в тому, що зонд інший, частота сигналу інша, а також розмір і співвідношення масштабу сигналу різні. Як і товщиномір магнітної індукції, вихрострумовий товщиномір також досягає високого рівня роздільної здатності 0.1 мкм, допустимої похибки 1% і діапазону вимірювання 10 мм.
Товщиноміри, які використовують принцип вихрових струмів, можуть, в принципі, вимірювати непровідні покриття на всіх провідних тілах, таких як фарба, пластикові покриття на поверхні аерокосмічних літаків, транспортних засобів, побутової техніки, дверей і вікон з алюмінієвого сплаву та іншого алюмінію продуктів. Анодована плівка. Матеріал оболонки має певну провідність, яку також можна виміряти за допомогою калібрування, але співвідношення провідностей між ними має відрізнятися принаймні в 3-5 разів (наприклад, хромування міді). Хоча сталева матриця також є провідником, для цього типу завдань доцільніше використовувати вимірювання магнітного принципу.
