Metode for ikke-destruktiv testing og måling av beleggtykkelse
Ikke-destruktiv testmetode og prinsipp for beleggtykkelsesmåler: Beleggtykkelsesmåler er et lovende emne som er omfattende i teorien og legger stor vekt på praktiske koblinger i faktisk måling. Det involverer mange aspekter som fysiske egenskaper til materialer, produktdesign, produksjonsprosess, bruddmekanikk og finite element-beregning.
I kjemisk industri, elektronikk, elektrisk kraft, metall og andre industrier, for å oppnå beskyttelse eller dekorasjon av ulike materialer, brukes vanligvis metoder som sprøyting av ikke-jernholdig metalldekning, fosfatering og anodisk oksidasjonsbehandling, slik at belegg , pletteringer, belegg osv. vises. Lag, laminater eller kjemisk genererte filmer, vi kaller dem "kledning".
Tykkelsmålingen av kledningen har blitt den viktigste prosessen som er nødvendig for brukere i metallforedlingsindustrien for å inspisere kvaliteten på ferdige produkter. Det er et essensielt middel for at produkter skal oppfylle sikkerhetsstandarder. For tiden er tykkelsen på belegget generelt målt i henhold til den enhetlige internasjonale standarden i inn- og utland. Valget av metoder og instrumenter for ikke-destruktiv testing av belegget blir mer og mer viktig med den gradvise fremgangen i forskningen på materialers fysiske egenskaper.
De ikke-destruktive testmetodene for belegg inkluderer hovedsakelig: kileskjæringsmetode, optisk snittmetode, elektrolysemetode, målemetode for tykkelsesforskjell, veiemetode, røntgenfluorescensmetode, -strålerefleksjonsmetode, kapasitansmetode, magnetisk målemetode og virvelstrøm målelov etc. Bortsett fra de fem siste metodene vil de fleste av disse metodene skade produktet eller overflaten på produktet. De er destruktiv testing, og målemetodene er tungvinte og langsomme, og de egner seg stort sett for prøvetakingskontroll.
Røntgen- og strålreflektometri kan brukes til berøringsfri og ikke-destruktiv måling, men enheten er komplisert og kostbar, og måleområdet er lite. På grunn av den radioaktive kilden må brukeren overholde strålevernforskriftene, og den brukes vanligvis til å måle tykkelsen på hvert lag med metallbelegg.
Kapasitansmetoden brukes vanligvis bare på tykkelsestesten av det isolerende belegget til svært tynne ledere.
Magnetisk målemetode og virvelstrømmålemetode, med den økende teknologiutviklingen, spesielt etter introduksjonen av mikroprosessorteknologi de siste årene, har tykkelsesmåleren tatt et stort skritt mot miniatyr, intelligent, multifunksjonell, høypresisjon og praktiske aspekter . Måleoppløsningen har nådd 0.1μm, og nøyaktigheten kan nå 1 prosent . Den har også egenskapene til bredt bruksområde, bredt måleområde, enkel betjening og lav pris. Det er det mest brukte instrumentet i industri og vitenskapelig forskning.
Den ikke-destruktive testmetoden brukes til å måle tykkelsen uten å skade belegget eller underlaget, og testhastigheten er høy, så en stor mengde testarbeid kan utføres økonomisk. Flere konvensjonelle tykkelsesmålemetoder er introdusert nedenfor.
1. Prinsippet for magnetisk tiltrekningstykkelse måler
Tykkelsen på kledningen kan måles ved å bruke tiltrekningskraften mellom magnetsonden og det magnetiske stålmaterialet i et visst forhold til avstanden mellom de to. Denne avstanden er tykkelsen på kledningen, så lenge den magnetiske permeabiliteten til kledningen og grunnmaterialet er forskjellen stor nok til å måles. I lys av det faktum at de fleste industriprodukter er stemplet og dannet av konstruksjonsstål og varmvalsede kaldvalsede stålplater, er magnetiske tykkelsesmålere de mest brukte. Den grunnleggende strukturen til måleinstrumentet er magnetisk stål, strekkfjær, skala og selvstoppmekanisme. Når det magnetiske stålet tiltrekkes av objektet som testes, vil en fjær gradvis forlenges deretter, og spenningen vil gradvis øke. Når strekkstålet er større enn sugekraften og det magnetiske stålet er separert, registrerer du størrelsen på trekkkraften for å oppnå beleggtykkelsen. Generelt sett har ulike modeller ulike måleområder og passende anledninger. I en vinkel på ca. 350o kan skalaen brukes til å indikere beleggtykkelsen på 0~100μm; 0~1000μm; 0 ~ 5 mm, etc., og nøyaktigheten kan nå mer enn 5 prosent, som kan oppfylle de generelle kravene til industrielle applikasjoner. Dette instrumentet kjennetegnes ved enkel betjening, sterk holdbarhet, ikke behov for strømforsyning og kalibrering før måling, og lav pris, som egner seg meget godt for kvalitetskontroll på stedet i verksteder.
2. Magnetisk induksjonsprinsipp tykkelsesmåler
Prinsippet for magnetisk induksjon er å bruke den magnetiske fluksen som strømmer inn i jernsubstratet gjennom det ikke-ferromagnetiske belegget for å måle tykkelsen på belegget. Jo tykkere belegget er, jo mindre er den magnetiske fluksen. Fordi det er et elektronisk instrument, er det enkelt å kalibrere, og kan realisere flere funksjoner, utvide måleområdet og forbedre nøyaktigheten. Siden testforholdene kan reduseres mye, har den et bredere bruksfelt enn den magnetiske sugetypen.
Når sonden med spolen rundt den myke jernkjernen plasseres på objektet som skal testes, vil instrumentet automatisk sende ut teststrømmen, størrelsen på den magnetiske fluksen vil påvirke størrelsen på den induserte elektromotoriske kraften, og instrumentet vil forsterke signalet for å indikere beleggtykkelsen. De tidlige produktene ble indikert av målerhodet, og nøyaktigheten og repeterbarheten var ikke god. Senere ble den digitale displaytypen utviklet, og kretsdesignet ble mer og mer perfekt. De siste årene har de nyeste teknologiene som mikroprosessorteknologi, elektronisk bryter og frekvensstabilisering blitt introdusert, og en rekke produkter har kommet ut etter hverandre. Nøyaktigheten har blitt kraftig forbedret, og nådde 1 prosent , og oppløsningen har nådd 0.1μm. Blødt stål brukes som den magnetiske kjernen, og frekvensen til spolestrømmen er ikke høy for å redusere påvirkningen av virvelstrømeffekten. Sonden har en temperaturkompensasjonsfunksjon. Siden instrumentet er intelligent, kan det identifisere forskjellige prober, samarbeide med annen programvare og automatisk endre strømmen og frekvensen til sonden. Ett instrument kan brukes med flere prober, eller det samme instrumentet kan brukes. Det kan sies at instrumenter egnet for industriell produksjon og vitenskapelig forskning har nådd et veldig praktisk stadium.
