Über die Einteilung und das Messprinzip von Schichtdickenmessgeräten
Die auf dem Oberflächenschutz und der Dekoration von Materialien gebildete Deckschicht, wie z. B. Beschichtung, Plattierung, Beschichtung, Haftschicht, chemisch erzeugter Film usw., wird in relevanten Ländern und Normen als Beschichtung bezeichnet.
Die Schichtdickenmessung ist zu einem wichtigen Bestandteil der Qualitätsprüfung in der verarbeitenden Industrie und der Oberflächentechnik geworden und ist das beste Mittel, um das Produkt auf den ausgezeichneten Qualitätsstandard zu bringen. Um Produkte zu Produkten zu machen, haben die Exportgüter meines Landes und Projekte mit Auslandsbezug klare Anforderungen an die Dicke der Verkleidung.
Die Messverfahren der Beschichtungsdicke umfassen hauptsächlich: Keilschneideverfahren, optisches Abfangverfahren, Elektrolyseverfahren, Dickendifferenzmessverfahren, Wägeverfahren, Röntgenfluoreszenzverfahren, -Strahlenrückstreuverfahren, Kapazitätsverfahren, magnetisches Messverfahren und Wirbelstrommessung. Gesetz usw. Die ersten fünf dieser Methoden sind zerstörende Prüfungen, die Messmethoden sind umständlich und die Geschwindigkeit ist langsam, und sie eignen sich hauptsächlich für Stichprobenprüfungen.
Röntgen- und Betastrahlenverfahren sind berührungslose und zerstörungsfreie Messungen, aber die Geräte sind komplex und teuer, und der Messbereich ist klein. Aufgrund des Vorhandenseins radioaktiver Quellen müssen die Benutzer die Strahlenschutzbestimmungen einhalten. Die Röntgenmethode kann ultradünne Beschichtungen, Doppelbeschichtungen und Legierungsbeschichtungen messen. Das -ray-Verfahren eignet sich zur Messung von Beschichtungen und Substraten mit Ordnungszahlen größer 3. Das Kapazitätsverfahren wird nur bei der Messung der Dicke isolierender Schichten dünner Leiter eingesetzt.
Mit dem Fortschritt der Technologie, insbesondere nach der Einführung der Mikrocomputertechnologie in den letzten Jahren, hat das Dickenmessgerät, das das magnetische Verfahren und das Wirbelstromverfahren verwendet, einen Schritt nach vorne in Richtung Miniaturisierung, Intelligenz, Multifunktion, hohe Präzision und Praktikabilität gemacht. Die Auflösung der Messung hat 0,1 Mikron erreicht, und die Genauigkeit kann 1 Prozent erreichen, was stark verbessert wurde. Es hat ein breites Anwendungsspektrum, einen großen Messbereich, eine einfache Bedienung und einen niedrigen Preis und ist das am weitesten verbreitete Dickenmessgerät in Industrie und wissenschaftlicher Forschung.
Das zerstörungsfreie Verfahren beschädigt weder die Beschichtung noch das Substrat, die Detektionsgeschwindigkeit ist schnell und eine große Anzahl von Detektionsarbeiten kann wirtschaftlich durchgeführt werden.
【Prinzip der magnetischen Induktionsmessung】
Bei der Anwendung des Prinzips der magnetischen Induktion wird die Dicke der Beschichtung anhand der Größe des magnetischen Flusses gemessen, der von der Sonde durch die nicht ferromagnetische Beschichtung in das ferromagnetische Substrat fließt. Die Größe des entsprechenden Magnetowiderstands kann auch gemessen werden, um die Dicke der Beschichtung auszudrücken. Je dicker die Beschichtung, desto größer der Magnetowiderstand und desto kleiner der magnetische Fluss. Das Dickenmessgerät nach dem Prinzip der magnetischen Induktion kann im Prinzip die Dicke der nichtmagnetischen leitfähigen Beschichtung auf dem magnetisch leitfähigen Substrat haben. Im Allgemeinen muss die magnetische Permeabilität des Substrats über 500 liegen. Wenn auch das Mantelmaterial magnetisch ist, muss der Permeabilitätsunterschied zum Grundmaterial ausreichend groß sein (z. B. Vernickelung auf Stahl). Wenn die Sonde mit der Spule auf dem weichen Kern auf der zu testenden Probe platziert wird, gibt das Instrument automatisch den Teststrom oder das Testsignal aus. Frühe Produkte verwendeten ein Messgerät vom Zeigertyp, um die Größe der induzierten elektromotorischen Kraft zu messen, und das Instrument verstärkt das Signal und zeigt dann die Dicke der Beschichtung an. In den letzten Jahren hat das Schaltungsdesign neue Technologien wie Frequenzstabilisierung, Phasenverriegelung, Temperaturkompensation usw. eingeführt und verwendet Magnetowiderstand zur Modulation des Messsignals. Die entworfene integrierte Schaltung wird ebenfalls verwendet und der Mikrocomputer wird eingeführt, so dass die Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit stark verbessert wurden (fast eine Größenordnung). Das moderne Magnetinduktionsdickenmessgerät hat eine Auflösung von bis zu 0,1 µm, der zulässige Fehler beträgt bis zu 1 Prozent und der Bereich bis zu 10 mm.
Das Dickenmessgerät mit magnetischem Prinzip kann verwendet werden, um die Lackschicht auf der Stahloberfläche, die Schutzschicht von Porzellan und Emaille, die Beschichtung von Kunststoff und Gummi, die Galvanikschicht verschiedener Nichteisenmetalle, einschließlich Nickel-Chrom, und die verschiedenen zu messen Korrosionsschutzbeschichtungen der Chemie- und Erdölindustrie. .
【Prinzip der Wirbelstrommessung】
Das hochfrequente Wechselstromsignal erzeugt in der Sondenspule ein elektromagnetisches Feld, und bei Annäherung der Sonde bilden sich im Leiter Wirbelströme. Je näher die Sonde an dem leitfähigen Substrat ist, desto größer ist der Wirbelstrom und desto größer ist die Reflexionsimpedanz. Diese Rückkopplungswirkung charakterisiert den Abstand zwischen der Sonde und dem leitfähigen Substrat, d. h. die Dicke der nicht leitfähigen Beschichtung auf dem leitfähigen Substrat. Da diese Sonden zur Messung der Dicke von Beschichtungen auf nicht ferromagnetischen Metallsubstraten ausgelegt sind, werden sie oft als nicht magnetische Sonden bezeichnet. Nichtmagnetische Sonden verwenden Hochfrequenzmaterialien als Spulenkerne, wie Platin-Nickel-Legierungen oder andere neue Materialien. Verglichen mit dem Prinzip der magnetischen Induktion besteht der Hauptunterschied darin, dass die Sonde anders ist, die Frequenz des Signals anders ist und die Größe und das Skalenverhältnis des Signals unterschiedlich sind. Wie das Magnetinduktions-Dickenmessgerät erreicht auch das Wirbelstrom-Dickenmessgerät eine hohe Auflösung von 0,1 μm, einen zulässigen Fehler von 1 Prozent und einen Messbereich von 10 mm.
Das Dickenmessgerät nach dem Wirbelstromprinzip kann im Prinzip Nichtleiterbeschichtungen auf allen Leitern messen, wie z. B. Lack auf der Oberfläche von Luft- und Raumfahrtflugzeugen, Fahrzeugen, Haushaltsgeräten, Türen und Fenstern aus Aluminiumlegierungen und anderen Aluminiumprodukten, Kunststoffbeschichtungen und eloxierten Folien . Das Mantelmaterial hat eine bestimmte Leitfähigkeit, die auch durch Kalibrierung gemessen werden kann, aber das Verhältnis der Leitfähigkeit der beiden muss mindestens 3-5 mal unterschiedlich sein (wie z. B. Verchromung auf Kupfer). Obwohl die Stahlmatrix auch ein elektrischer Leiter ist, ist es besser geeignet, das magnetische Prinzip zu verwenden, um diese Art von Aufgaben zu messen.
