Về nguyên lý làm việc của máy đo độ dày lớp sơn
Với sự tiến bộ của công nghệ, đặc biệt là sau khi công nghệ máy vi tính ra đời trong những năm gần đây, máy đo độ dày sử dụng phương pháp từ tính và phương pháp dòng xoáy đã có một bước tiến lớn theo hướng thu nhỏ, thông minh, đa chức năng, độ chính xác cao và bước thực tiễn. Độ phân giải của phép đo đã đạt tới 0.1 micron và độ chính xác có thể đạt tới 1 phần trăm , đã được cải thiện rất nhiều. Nó có nhiều ứng dụng, phạm vi đo lường rộng, hoạt động thuận tiện và giá thấp. Nó là dụng cụ đo độ dày được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học.
Phương pháp không phá hủy không làm hỏng lớp phủ cũng như chất nền, tốc độ phát hiện nhanh và có thể thực hiện một lượng lớn công việc kiểm tra một cách kinh tế. Nguyên tắc và dụng cụ đo lường
1. Nguyên tắc đo lực hút từ và máy đo độ dày * Độ lớn của lực hút giữa nam châm (đầu dò) và thép dẫn từ tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa chúng, nghĩa là độ dày của lớp phủ. Sử dụng nguyên tắc này để chế tạo máy đo độ dày, miễn là chênh lệch độ thấm từ giữa lớp phủ và chất nền đủ lớn thì có thể đo được. Do hầu hết các sản phẩm công nghiệp được dập và tạo hình từ thép kết cấu và thép tấm cán nóng và nguội nên máy đo độ dày từ tính được sử dụng rộng rãi nhất. Cấu tạo cơ bản của máy đo độ dày bao gồm thép nhiễm từ, lò xo rơ le, thang đo và cơ cấu tự ngắt. Sau khi nam châm và vật cần đo bị hút, lò xo đo được kéo dài dần và lực kéo tăng dần. Khi lực kéo chỉ lớn hơn lực hút, độ dày của lớp phủ có thể thu được bằng cách ghi lại lực kéo tại thời điểm tách thép từ tính. Các sản phẩm mới hơn có thể tự động hóa quy trình ghi nhật ký này. Các mô hình khác nhau có phạm vi khác nhau và các dịp áp dụng.
Thiết bị có tính năng vận hành đơn giản, mạnh mẽ, không cần nguồn điện, không cần hiệu chuẩn trước khi đo và giá thành thấp nên là thiết bị lý tưởng để kiểm soát chất lượng tại chỗ trong xưởng.
2. Nguyên tắc đo cảm ứng từ Khi sử dụng nguyên lý cảm ứng từ, độ dày của lớp phủ được đo bằng độ lớn của từ thông chạy vào chất nền sắt từ từ đầu dò qua lớp phủ không sắt từ. Độ lớn của từ điện trở tương ứng cũng có thể được đo để chỉ ra độ dày của lớp phủ. Lớp phủ càng dày thì khả năng chống từ càng cao và từ thông càng thấp. Máy đo độ dày sử dụng nguyên lý cảm ứng từ về nguyên tắc có thể có độ dày của lớp phủ dẫn điện không từ tính trên đế dẫn điện từ. Nói chung, độ thấm từ của chất nền bắt buộc phải trên 500. Nếu vật liệu phủ cũng có từ tính, nó đòi hỏi sự khác biệt đủ lớn về độ từ thẩm so với vật liệu cơ bản (ví dụ: lớp mạ niken trên thép). Khi đầu dò với cuộn dây lõi mềm được đặt trên mẫu cần kiểm tra, thiết bị sẽ tự động xuất tín hiệu kiểm tra hoặc dòng điện kiểm tra. Các sản phẩm ban đầu sử dụng đồng hồ đo con trỏ để đo độ lớn của suất điện động cảm ứng, giúp khuếch đại tín hiệu và sau đó chỉ ra độ dày của lớp phủ. Trong những năm gần đây, các công nghệ mới như ổn định tần số, khóa pha và bù nhiệt độ đã được giới thiệu trong thiết kế mạch và tín hiệu đo được điều chế bằng điện trở. Mạch tích hợp được thiết kế cũng đã được thông qua và một máy vi tính đã được giới thiệu, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác và khả năng tái tạo của phép đo (gần như là một bậc độ lớn). Độ phân giải của máy đo độ dày cảm ứng từ hiện đại có thể đạt tới 0,1um, sai số cho phép có thể đạt tới 1 phần trăm và phạm vi có thể đạt tới 10 mm. Máy đo độ dày nguyên lý từ tính có thể được sử dụng để đo lớp sơn trên bề mặt thép, lớp bảo vệ sứ và men, lớp phủ nhựa và cao su, các lớp phủ kim loại màu khác nhau bao gồm niken-crom và các lớp chống ăn mòn khác nhau . Lớp phủ cho ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí. .
3. Nguyên lý đo dòng điện xoáy
Tín hiệu AC tần số cao tạo ra một trường điện từ trong cuộn dây đầu dò, tạo ra dòng điện xoáy trong đầu dò khi đầu dò tiếp cận dây dẫn. Đầu dò càng gần chất nền dẫn điện thì dòng điện xoáy càng lớn và trở kháng phản xạ càng lớn. Hiệu ứng phản hồi này đặc trưng cho khoảng cách giữa đầu dò và chất nền dẫn điện, nghĩa là độ dày của lớp phủ không dẫn điện trên chất nền dẫn điện. Do các đầu dò này được thiết kế để đo độ dày lớp phủ trên nền kim loại không có từ tính nên chúng thường được gọi là đầu dò không có từ tính. Đầu dò không từ tính sử dụng vật liệu tần số cao cho lõi cuộn dây, chẳng hạn như hợp kim bạch kim-niken hoặc các vật liệu mới khác. So với nguyên lý cảm ứng từ, sự khác biệt chính là đầu dò khác nhau, tần số tín hiệu khác nhau, kích thước và tỷ lệ của tín hiệu cũng khác nhau. Giống như máy đo độ dày cảm ứng từ, máy đo độ dày dòng điện xoáy cũng đạt được độ phân giải cao 0.1um, sai số cho phép là 1 phần trăm và phạm vi 10 mm. Máy đo độ dày sử dụng nguyên lý dòng điện xoáy về nguyên tắc có thể đo lớp phủ không dẫn điện trên tất cả các chất dẫn điện, chẳng hạn như sơn, lớp phủ nhựa và màng anốt hóa trên bề mặt của các sản phẩm nhôm như tàu con thoi, xe cộ, thiết bị gia dụng, cửa và cửa sổ hợp kim nhôm . Vật liệu ốp có độ dẫn điện nhất định, cũng có thể đo được bằng hiệu chuẩn, nhưng tỷ lệ độ dẫn điện của hai loại này bắt buộc phải chênh lệch nhau ít nhất 3-5 lần (chẳng hạn như mạ crôm trên đồng). Mặc dù đế thép cũng là một chất dẫn hướng, nhưng đối với những nhiệm vụ như vậy, việc sử dụng nguyên lý từ tính để đo sẽ phù hợp hơn.
