Das Prinzip der Wirbelstrommessung für Schichtdickenmessgeräte
Hochfrequente Kommunikationssignale erzeugen in der Sondenspule ein elektromagnetisches Feld, und wenn sich die Sonde dem Leiter nähert, bilden sich darin Wirbelströme. Je näher die Sonde am leitfähigen Substrat ist, desto größer sind der Wirbelstrom und die Reflexionsimpedanz. Diese Rückkopplungswirkung charakterisiert den Abstand zwischen der Sonde und dem leitenden Substrat, also der Dicke der nicht leitenden Beschichtung auf dem leitenden Substrat. Da dieser Typ einer Schichtdickenmesssonde speziell für die Messung der Schichtdicke auf nicht ferromagnetischen Metallsubstraten konzipiert ist, wird sie allgemein als nichtmagnetische Sonde bezeichnet. Die nichtmagnetische Sonde verwendet Hochfrequenzmaterialien als Spulenkern. Im Vergleich zum Prinzip der magnetischen Induktion besteht der Hauptunterschied darin, dass die Sonde des Schichtdickenmessgeräts unterschiedlich ist, die Signalfrequenz unterschiedlich ist und die Beziehung zwischen Signalgröße und Maßstab unterschiedlich ist. Ein Schichtdickenmessgerät, das das Wirbelstromprinzip nutzt, kann nichtleitende Beschichtungen auf allen leitfähigen Substraten messen, wie z. B. Farbe, Kunststoffbeschichtungen und eloxierte Filme auf Oberflächen von Luft- und Raumfahrtflugzeugen, Fahrzeugen, Haushaltsgeräten, Türen und Fenstern aus Aluminiumlegierungen und anderen Aluminiumprodukte. Das Beschichtungsmaterial verfügt über einen bestimmten Grad an Leitfähigkeit, der auch durch Kalibrierung gemessen werden kann, aber das Verhältnis der Leitfähigkeit zwischen beiden muss mindestens 3-5-mal unterschiedlich sein. Obwohl das Stahlsubstrat auch ein Leiter ist, ist es für solche Aufgaben dennoch sinnvoller, die Schichtdicke mithilfe magnetischer Prinzipien zu messen.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Messung des Schichtdickenmessgeräts. Die magnetische Methode zur Dickenmessung wird durch Änderungen der metallischen Eigenschaften des Substrats beeinflusst (in praktischen Anwendungen können die magnetischen Änderungen in kohlenstoffarmem Stahl als geringfügig angesehen werden). Um den Einfluss von Wärmebehandlungs- und Kaltbearbeitungsfaktoren zu vermeiden, sollte das Instrument mit einem Standardstück kalibriert werden, das die gleichen Eigenschaften wie das Substratmetall der Probe aufweist. Die Leitfähigkeit des Grundmetalls hat Einfluss auf die Messung und die Leitfähigkeit des Grundmetalls hängt von seiner Materialzusammensetzung und der Wärmebehandlungsmethode ab. Verwenden Sie zum Kalibrieren des Instruments ein Standardstück mit den gleichen Eigenschaften wie das Grundmetall der Probe. Jedes Instrument hat eine kritische Dicke, oberhalb derer die Messung nicht durch die Dicke des Grundmetalls beeinflusst wird. Da es empfindlich auf starke Veränderungen in der Oberflächenform der Probe reagiert, ist es unzuverlässig, in der Nähe der Kante oder Innenecke der Probe zu messen. Die Krümmung der Probe hat Einfluss auf die Messung und nimmt mit abnehmendem Krümmungsradius deutlich zu. Daher ist auch die Messung an der Oberfläche der gebogenen Probe unzuverlässig; Die Sonde führt zu einer Verformung der weichen Beschichtungsprobe, sodass an diesen Proben keine zuverlässigen Daten gemessen werden können. Die Oberflächenrauheit des Grundmetalls und der Beschichtung hat Einfluss auf die Messung. Mit zunehmender Rauheit nimmt die Schlagkraft zu. Raue Oberflächen können zu systematischen und zufälligen Fehlern führen. Bei jeder Messung sollte die Anzahl der Messungen an verschiedenen Positionen erhöht werden, um diesen zufälligen Fehler zu vermeiden. Wenn das Substratmetall rau ist, ist es notwendig, mehrere Positionen auf der unbeschichteten Substratmetallprobe mit ähnlicher Rauheit einzunehmen, um den Nullpunkt des Instruments zu kalibrieren, oder die Beschichtung mit einer Lösung aufzulösen und zu entfernen, die das Substratmetall nicht angreift Kalibrieren Sie dann den Nullpunkt des Instruments. Das starke Magnetfeld, das von verschiedenen elektrischen Geräten in der Umgebung erzeugt wird, kann die Messung der magnetischen Dicke ernsthaft beeinträchtigen. Anhaftende Substanzen, die den engen Kontakt zwischen Sonde und Beschichtungsoberfläche behindern, müssen entfernt werden. Während der Messung ist es notwendig, einen konstanten Druck aufrechtzuerhalten, die Sonde senkrecht zur Oberfläche der Probe zu halten, damit das Schichtdickenmessgerät die Messung durchführen kann.
