膜厚計の分類と測定原理について
コーティング、メッキ、コーティング、粘着層、化学生成フィルムなど、材料の表面保護および装飾に形成される被覆層は、関連する国および規格でコーティングと呼ばれます。
コーティングの厚さ測定は、加工産業および表面工学の品質検査の重要な部分になり、製品が優れた品質基準に到達するための最良の手段です。 製品を製品にするために、私の国の輸出商品と海外関連のプロジェクトには、クラッドの厚さに関する明確な要件があります。
膜厚の測定方法には、主にウェッジカット法、光遮断法、電解法、膜厚差測定法、秤量法、蛍光X線法、後方散乱線法、静電容量法、磁気測定法、渦電流測定法があります。 これらのうち最初の 5 つの方法は破壊検査であり、測定方法が煩雑で速度が遅く、ほとんどが抜き取り検査に適しています。
X線法やβ線法は非接触・非破壊で測定できますが、装置が複雑で高価で、測定範囲も狭いです。 放射線源が存在するため、ユーザーは放射線防護規制に準拠する必要があります。 X線法では、極薄コーティング、二重コーティング、合金コーティングを測定できます。 γ 線法は、原子番号が 3 を超えるコーティングや基板の測定に適しています。静電容量法は、薄い導体の絶縁コーティングの厚さを測定する場合にのみ使用されます。
技術の進歩に伴い、特に近年のマイクロコンピュータ技術の導入により、磁気式や渦電流式を用いた厚み計は、小型化、知能化、多機能化、高精度化、実用化の方向に一歩前進しました。 測定の分解能は 0.1 ミクロンに達し、精度は 1% に達し、大幅に改善されました。 幅広いアプリケーション、広い測定範囲、簡単な操作、低価格を備えており、業界および科学研究で最も広く使用されている厚さ測定器です。
非破壊方式のためコーティングや基板を傷めず、検出速度が速く、大量の検出作業を経済的に行うことができます。
【磁気誘導測定の原理】
磁気誘導の原理を使用する場合、コーティングの厚さは、プローブから非強磁性コーティングを通って強磁性基板に流れ込む磁束のサイズによって測定されます。 対応する磁気抵抗のサイズも測定して、コーティングの厚さを表すことができます。 コーティングが厚いほど、磁気抵抗が大きくなり、磁束が小さくなります。 磁気誘導の原理を利用したシックネスゲージは、原理的に磁性導電性基板上の非磁性導電性コーティングの厚さを持つことができます。 一般に、基板の透磁率は 500 以上である必要があります。 クラッド材も磁性体である場合、ベース材との透磁率の差は十分に大きくする必要があります (例: スチールにニッケルメッキ)。 ソフトコアにコイルを付けたプローブを被試験物に載せると、試験電流または試験信号が自動的に出力されます。 初期の製品は、誘導起電力の大きさを測定するために指針式のメーターを使用し、器具は信号を増幅してコーティングの厚さを示していました。 近年、回路設計には、周波数安定化、位相ロック、温度補償などの新しい技術が導入され、磁気抵抗を使用して測定信号を変調しています。 設計された集積回路も使用され、マイクロコンピュータが導入されたため、測定精度と再現性が大幅に向上しました（ほぼ1桁）。 最新の磁気誘導厚さ計の分解能は最大 0.1um、許容誤差は最大 1%、範囲は最大 10mm です。
磁気原理の厚さ計は、スチール表面の塗装層、磁器とエナメルの保護層、プラスチックとゴムのコーティング、ニッケルクロムを含むさまざまな非鉄金属の電気めっき層、およびさまざまな厚さの測定に使用できます。化学および石油産業の防食コーティング。 .
【渦電流測定の原理】
高周波 AC 信号は、プローブ コイル内に電磁場を生成し、プローブが近づくと導体内に渦電流が形成されます。 プローブが導電性基板に近づくほど、渦電流が大きくなり、反射インピーダンスが大きくなります。 このフィードバック作用は、プローブと導電性基板の間の距離、つまり導電性基板上の非導電性コーティングの厚さを特徴付けます。 これらのプローブは、非強磁性金属基板上のコーティングの厚さを測定するように設計されているため、非磁性プローブと呼ばれることがよくあります。 非磁性プローブは、白金ニッケル合金やその他の新素材などの高周波材料をコイル コアとして使用します。 磁気誘導の原理と比較すると、主な違いは、プローブが異なり、信号の周波数が異なり、信号のサイズとスケールの関係が異なることです。 電磁誘導式膜厚計と同様に、渦電流式膜厚計も0.1umの高分解能、許容誤差1%、測定範囲10mmを実現。
渦電流原理を利用したシックネスゲージは、航空宇宙航空機、車両、家電製品、アルミニウム合金のドアや窓、その他のアルミニウム製品の表面の塗装、プラスチックコーティング、アルマイトフィルムなど、原則としてすべての導体上の非導体コーティングを測定できます。 . クラッド材には特定の導電率があり、これはキャリブレーションでも測定できますが、2 つ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)。 鋼鉄母材も導電体ですが、この種の作業を測定するには磁気原理を使用する方が適しています。
