Nguyên lý đo lực từ và máy đo độ dày
Lực hút giữa nam châm (đầu dò) và thép thấm từ tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa hai vật. Khoảng cách này là độ dày của lớp phủ. Nguyên lý này được sử dụng để chế tạo máy đo độ dày, có thể đo được miễn là độ chênh lệch độ thấm từ giữa lớp phủ và vật liệu nền đủ lớn. Vì hầu hết các sản phẩm công nghiệp đều được dập từ thép kết cấu và thép tấm cán nóng và cán nguội nên máy đo độ dày từ tính được sử dụng rộng rãi nhất. Cấu trúc cơ bản của máy đo độ dày bao gồm thép từ tính, lò xo rơle, cân và cơ cấu tự dừng. Sau khi thép từ tính bị hút vào vật cần đo, lò xo đo sẽ bị kéo căng dần và lực kéo tăng dần. Khi lực kéo chỉ lớn hơn lực hút thì có thể đo được độ dày của lớp phủ bằng cách ghi lại lực kéo tại thời điểm nam châm được tách ra. Các sản phẩm mới hơn có thể tự động hóa quá trình ghi này. Các mẫu khác nhau có phạm vi đo khác nhau và các dịp áp dụng khác nhau.
Đặc điểm của thiết bị này là dễ vận hành, chắc chắn và bền bỉ, không cần nguồn điện, không cần hiệu chuẩn trước khi đo và giá thành tương đối thấp. Nó rất thích hợp cho việc kiểm soát chất lượng tại chỗ trong các xưởng.
Đo cảm ứng từ
Khi sử dụng nguyên lý cảm ứng từ, độ dày của lớp phủ được đo bằng cách sử dụng độ lớn của từ thông truyền từ đầu dò qua lớp phủ không sắt từ và đi vào đế sắt từ. Điện trở từ tương ứng cũng có thể được đo để chỉ ra độ dày lớp phủ. Lớp phủ càng dày thì điện trở từ càng lớn và từ thông càng nhỏ. 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 chất nền thấm từ. Nói chung, độ thấm từ của vật liệu cơ bản phải trên 500. Nếu vật liệu phủ cũng có từ tính thì độ chênh lệch độ thấm từ so với vật liệu nền cần phải đủ lớn (chẳng hạn như lớp mạ niken trên thép). Khi đầu dò có cuộn dây xung quanh lõi mềm được đặt trên mẫu đang được kiểm tra, thiết bị sẽ tự động xuất ra dòng điện kiểm tra hoặc tín hiệu kiểm tra. Các sản phẩm ban đầu sử dụng đồng hồ đo kiểu con trỏ để đo độ lớn của suất điện động cảm ứng. Thiết bị khuếch đại tín hiệu và sau đó chỉ ra độ dày lớp phủ. Trong những năm gần đây, thiết kế mạch đã giới thiệu các công nghệ mới như ổn định tần số, khóa pha, bù nhiệt độ và từ điện trở được sử dụng để điều chế tín hiệu đo. Nó cũng sử dụng các mạch tích hợp được thiết kế và giới thiệu các máy vi tính, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác và khả năng tái tạo của phép đo (gần như theo một bậc độ lớn). Máy đo độ dày cảm ứng từ hiện đại có độ phân giải 0,1um, sai số cho phép 1% và phạm vi đo 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 bằng sứ và men, lớp phủ nhựa và cao su, các lớp mạ kim loại màu khác nhau bao gồm niken và crom, và các loại chống ăn mòn khác nhau lớp phủ trong ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí. .
Đo dòng điện xoáy
Tín hiệu AC tần số cao tạo ra trường điện từ trong cuộn dây đầu dò và khi đầu dò gần dây dẫn, dòng điện xoáy sẽ được hình thành trong đó. Đầu dò càng gần chất nền dẫn điện thì dòng điện xoáy càng lớn và trở kháng phản xạ càng lớn. Hành động phản hồi này thể hiện 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. Vì loại đầu dò này được thiết kế đặc biệt để đo độ dày lớp phủ trên nền kim loại không sắt từ nên nó thường được gọi là đầu dò không từ tính. Đầu dò không từ tính sử dụng vật liệu tần số cao làm lõi cuộn dây, chẳng hạn như hợp kim bạch kim-niken hoặc các vật liệu mới khác. So với nguyên lý cảm ứng từ, điểm khác biệt chính là đầu dò khác nhau, tần số của tín hiệu khác nhau, kích thước và mối quan hệ 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 độ phân giải cao 0.1um, sai số cho phép là 1% và phạm vi đo là 10 mm.
Về nguyên tắc, máy đo độ dày sử dụng nguyên lý dòng điện xoáy có thể đo các lớp phủ không dẫn điện trên tất cả các vật liệu dẫn điện, chẳng hạn như sơn, lớp phủ nhựa trên bề mặt máy bay hàng không vũ trụ, xe cộ, thiết bị gia dụng, cửa và cửa sổ bằng hợp kim nhôm và các loại nhôm khác. các sản phẩm. Phim anodized. Vật liệu ốp có độ dẫn điện nhất định, cũng có thể đo được thông qua hiệu chuẩn, nhưng tỷ lệ độ dẫn điện giữa hai vật liệu này phải khác nhau ít nhất 3-5 lần (chẳng hạn như mạ crom trên đồng). Mặc dù ma trận thép cũng là chất dẫn điện nhưng việc sử dụng phép đo nguyên lý từ tính cho loại nhiệm vụ này sẽ thích hợp hơn.
