膜厚計の非破壊検査方法と原理
シクネスゲージの使い方は他の器具と同じです。 機器の性能をマスターし、試験条件を理解する必要があります。 磁気原理と渦電流原理を利用した膜厚計は、被測定基板の電気的・磁気的性質と探針からの距離から膜厚を測定します。 したがって、測定される基板の電磁物理特性と物理的寸法は、磁束と渦電流の大きさに影響します。 つまり、測定値の信頼性に影響を与えます。
1. 磁気吸引原理厚さ計
クラッドの厚さは、磁石プローブと磁性鋼の間の吸着力と距離の間の一定の比例関係を利用して測定することができます。 この距離は被覆の厚さであるため、被覆と基材が導電性である限り、磁気率の差は十分に大きく、測定を行うことができます。 ほとんどの工業製品が構造用鋼と熱間圧延冷間圧延鋼板で打ち抜き成形されているという事実を考慮すると、磁気厚さ計が最も広く使用されています。 測定器の基本構造は、電磁鋼板、引っ張りばね、目盛り、自動停止機構です。 磁性鋼が被試験物に吸着すると、その後バネが徐々に伸び、張力が徐々に増加します。 張力鋼が吸引力よりも大きく、磁性鋼が分離した場合、引っ張り力の大きさを記録して、コーティングの厚さを取得します。 一般的に言えば、モデルが異なれば、測定範囲と適切な機会も異なります。 約 350° の角度で、スケールを使用して 0~100μm のコーティング厚さを示すことができます。 0~1000μm; 0〜5mmなど、精度は5％以上に達し、産業用アプリケーションの一般的な要件を満たすことができます。 この装置は、簡単な操作、強力な耐久性、測定前の電源と校正の必要がない、低価格という特徴があり、ワークショップでの現場での品質管理に非常に適しています。
2. 磁気誘導原理厚さ計
磁気誘導の原理は、非強磁性コーティングを通って鉄基板に流れ込む磁束を使用して、コーティングの厚さを測定することです。 コーティングが厚いほど、磁束は小さくなります。 電子機器なので校正が容易で、多機能化、測定範囲の拡大、精度の向上が図れます。 試験条件が大幅に削減できるため、磁気吸着式よりも適用範囲が広いです。
軟鉄芯にコイルを巻いた測定ヘッドを被試験物に載せると、自動的に試験電流が出力され、磁束の大きさが誘導起電力の大きさに影響し、本器は信号を増幅してコーティングの厚さを示します。 初期の製品はメーターヘッドで指示するもので、精度や再現性が良くありませんでした。 その後、デジタル表示タイプが開発され、回路設計はますます完璧になりました。 近年、マイクロプロセッサ技術、電子スイッチ、周波数安定化などの技術の導入により、得られたさまざまな製品が次々と出てきて、精度は大幅に向上し、1％に達し、解像度は{{ 1}}.1μm。 磁気誘導厚さ計の測定ヘッドには多くの軟鋼が磁気コアとして使用され、渦電流効果の影響を減らすためにコイル電流の周波数は高くありません。 プローブには温度補償機能があります。 この機器はインテリジェントであるため、さまざまなプローブを識別し、さまざまなソフトウェアと連携して、プローブの電流と周波数を自動的に変更できます。 1 つの機器を複数のプローブで使用することも、同じ機器を使用することもできます。 工業生産や科学研究に適した機器は、非常に実用的な段階に達していると言えます。
電磁原理を使用して開発された厚さ計は、原則としてすべての非透磁性コーティングの測定に適用でき、一般に 500 以上の基本的な透磁率が必要です。 クラッド材も磁性を帯びている場合は、基材の透磁率と十分に大きなギャップが必要です（鋼鉄へのニッケルメッキなど）。 磁気原理厚さ計は、スチール表面の塗装コーティング、磁器およびエナメル保護層、プラスチックおよびゴムコーティング、ニッケルおよびクロムを含むさまざまな非鉄金属メッキ層、および化学および石油におけるさまざまな防食コーティングの測定に使用できます。業界。 . 感光フィルム、コンデンサ紙、プラスチック、ポリエステル、その他のフィルム製造業界では、測定プラットフォームまたはローラー (スチール製) を使用して、広い領域の任意の点を測定することもできます。
渦電流式厚さ測定法は、主に金属基板上のさまざまな非金属コーティングの測定に使用されます。 プローブのコイルに高周波交流電流を用いて電磁界を発生させると、プローブが導電性の金属体に近づくと、金属体に渦電流が形成され、金属体から離れるほど渦電流が増加し、渦電流はプローブコイルに影響を与えます 磁束、したがってフィードバックの量は、プローブと母材金属の間の距離の尺度になります。これは、プローブが非強磁性金属のコーティングの厚さを測定するために使用されるためです。そのため、通常、プローブを非磁性プローブと呼びます。 非磁性プローブは一般に、高周波で高透磁率の材料をコイル コアとして使用し、多くの場合、プラチナ ニッケル合金やその他の新材料で作られています。 磁気測定原理と比較すると、それらの電気原理は基本的に同じです。主な違いは、プローブが異なり、テスト電流の周波数が異なり、信号サイズとスケールの関係が異なることです。 高度な厚さ計では、測定ヘッドの構造を継続的に改善し、マイクロコンピューター技術と協力することにより、異なる測定ヘッドを自動的に識別し、異なるテスト電流を出力し、スケール変換ソフトウェアを変更することにより、異なる制御プログラムが呼び出され、最終的に2つの異なる異なる種類の測定ヘッドを同じシックネスゲージに接続できるので、ユーザーの負担が軽減されます。 同じ考えに基づき、10 種類のサイドヘッドに接続できるシクネスゲージは、厚さ測定範囲を大幅に拡大 (最大 100、000 回以上)、表面の非磁性コーティングを測定できます。磁性材料の表面、導電性材料の非導電性コーティング、および非導電性材料の導電層であり、工業生産におけるほとんどの産業のニーズを基本的に満たしています。
渦電流の原理を利用したシックネスゲージは、原則として、航空宇宙車両、車両、家電製品、アルミニウム合金のドアおよび窓および他のアルミニウム製品。 酸化膜。 特定の金属のダイヤモンドコーティングやその他のスパッタされた非導電層などの特別な目的。 クラッド材にも一定の導電率があり、これは校正によって測定することもできますが、両者の導電率の比率は少なくとも 3 ～ 5 倍異なる必要があります (銅のクロム メッキなど)。
校正の原則は、コーティングのない校正サンプルと測定対象の母材が同じ組成、同じ厚さ (主に厚さが 0 について機器で指定された最小値よりも小さい場合) である必要があります。測定領域が機器の技術パラメータの要件よりも小さい場合 (直径が約 20 mm 未満)、同じ測定領域も利用できるはずです。 コーティングに導電性成分が含まれている場合、校正サンプルのコーティングも測定対象物のコーティングと同じ導電性を持つ必要があります。 キャリブレーションサンプルのコーティングが他の方法（破壊試験方法を含む）でテストされた後、厚さがキャリブレーションされるか、キャリブレーションされたキャリブレーションシートがコーティングとして使用され、厚さゲージはコーティングとして使用されます。マニュアル。 校正後、被試験製品に対して迅速な非破壊検査を実行できます。 キャリブレーションシートは、一般にトリアセテートフィルムまたはフェノール樹脂を含浸させた硬質紙でできています。
マイコンの厚み測定では、一般的に複数の校正値が保存されています。 テストされた製品、材料の変更、およびプローブの交換のさまざまな位置で、個別に校正および保管できます。 実際の使用では、各キャリブレーション値が直接呼び出されるため、再調整する必要はありません。 これがいわゆる「クイックチェンジベンチマーク」です。 検出効率が大幅に向上します。
