Metode til ikke-destruktiv prøvning og måling af belægningstykkelse
Ikke-destruktiv prøvningsmetode og princip for belægningstykkelsesmåler: Belægningstykkelsesmåler er et lovende emne, der er omfattende i teorien og lægger stor vægt på praktiske forbindelser i faktisk måling. Det involverer mange aspekter såsom materialers fysiske egenskaber, produktdesign, fremstillingsproces, brudmekanik og finite element-beregning.
I den kemiske industri, elektronik, elektrisk kraft, metal og andre industrier, for at opnå beskyttelse eller udsmykning af forskellige materialer, anvendes der sædvanligvis metoder som sprøjtning af ikke-jernholdigt metal, fosfatering og anodisk oxidationsbehandling, således at belægninger , optræder belægninger, belægninger mv. Lag, laminater eller kemisk frembragte film kalder vi dem "beklædning".
Tykkelsesmålingen af beklædningen er blevet den vigtigste proces, der er nødvendig for brugere i metalforarbejdningsindustrien til at inspicere kvaliteten af færdige produkter. Det er et væsentligt middel for, at produkter kan opfylde sikkerhedsstandarder. På nuværende tidspunkt er tykkelsen af belægningen generelt blevet målt i henhold til den samlede internationale standard i ind- og udland. Udvælgelsen af metoder og instrumenter til den ikke-destruktive test af belægningen bliver mere og mere vigtig med den gradvise fremskridt i forskningen i materialers fysiske egenskaber.
De ikke-destruktive testmetoder til belægning omfatter hovedsageligt: kileskæremetode, optisk snitmetode, elektrolysemetode, målemetode for tykkelsesforskel, vejemetode, røntgenfluorescensmetode, strålereflektionsmetode, kapacitansmetode, magnetisk målemetode og hvirvelstrøm. målelov osv. Bortset fra de sidste fem metoder vil de fleste af disse metoder beskadige produktet eller produktets overflade. De er destruktive tests, og målemetoderne er besværlige og langsomme, og de er mest velegnede til prøveudtagningsinspektion.
Røntgen- og strålereflektometri kan bruges til berøringsfri og ikke-destruktiv måling, men apparatet er kompliceret og dyrt, og måleområdet er lille. På grund af den radioaktive kilde skal brugeren overholde strålingsbeskyttelsesreglerne, og det bruges generelt til at måle tykkelsen af hvert lag af metalbelægning.
Kapacitansmetoden anvendes generelt kun til tykkelsestesten af den isolerende belægning af meget tynde ledere.
Magnetisk målemetode og hvirvelstrømsmålemetode, med den stigende teknologiske fremskridt, især efter introduktionen af mikroprocessorteknologi i de seneste år, har tykkelsesmåleren taget et stort skridt mod miniature, intelligente, multifunktionelle, højpræcision og praktiske aspekter . Måleopløsningen har nået 0.1μm, og nøjagtigheden kan nå 1 procent. Det har også karakteristika for bredt anvendelsesområde, bredt måleområde, nem betjening og lav pris. Det er det mest udbredte instrument inden for industri og videnskabelig forskning.
Den ikke-destruktive testmetode bruges til at måle tykkelsen uden at beskadige belægningen eller underlaget, og testhastigheden er høj, så en stor mængde testarbejde kan udføres økonomisk. Flere konventionelle tykkelsesmålemetoder introduceres nedenfor.
1. Princippet om magnetisk tiltrækningstykkelsesmåler
Tykkelsen af beklædningen kan måles ved at bruge tiltrækningskraften mellem magnetsonden og det magnetiske stålmateriale i et vist forhold til afstanden mellem de to. Denne afstand er tykkelsen af beklædningen, så længe den magnetiske permeabilitet af beklædningen og grundmaterialet er forskellen stor nok til at blive målt. I betragtning af, at de fleste industriprodukter er stemplet og dannet af konstruktionsstål og varmvalsede koldvalsede stålplader, er magnetiske tykkelsesmålere de mest udbredte. Den grundlæggende struktur af måleinstrumentet er magnetisk stål, trækfjeder, skala og selvstopmekanisme. Når det magnetiske stål tiltrækkes af objektet under test, vil en fjeder gradvist forlænges derefter, og spændingen vil gradvist stige. Når spændingsstålet er større end sugekraften, og det magnetiske stål er adskilt, registreres størrelsen af trækkraften for at opnå belægningstykkelsen. Generelt set har forskellige modeller forskellige måleområder og passende lejligheder. I en vinkel på ca. 350o kan skalaen bruges til at angive belægningstykkelsen på 0~100μm; 0~1000μm; 0 ~ 5 mm osv., og nøjagtigheden kan nå mere end 5 procent, hvilket kan opfylde de generelle krav til industrielle applikationer. Dette instrument er kendetegnet ved enkel betjening, stærk holdbarhed, intet behov for strømforsyning og kalibrering før måling og lav pris, som er meget velegnet til kvalitetskontrol på stedet på værksteder.
2. Magnetisk induktionsprincip tykkelsesmåler
Princippet for magnetisk induktion er at bruge den magnetiske flux, der strømmer ind i jernsubstratet gennem den ikke-ferromagnetiske belægning til at måle tykkelsen af belægningen. Jo tykkere belægningen er, jo mindre er den magnetiske flux. Fordi det er et elektronisk instrument, er det nemt at kalibrere og kan realisere flere funktioner, udvide måleområdet og forbedre nøjagtigheden. Da testforholdene kan reduceres meget, har den et bredere anvendelsesområde end den magnetiske sugetype.
Når sonden med spolen omkring den bløde jernkerne placeres på objektet, der skal testes, vil instrumentet automatisk udsende teststrømmen, størrelsen af den magnetiske flux vil påvirke størrelsen af den inducerede elektromotoriske kraft, og instrumentet vil forstærke signalet for at angive belægningstykkelsen. De tidlige produkter blev angivet ved målerhovedet, og nøjagtigheden og repeterbarheden var ikke god. Senere blev den digitale displaytype udviklet, og kredsløbsdesignet blev mere og mere perfekt. I de senere år er de nyeste teknologier som mikroprocessorteknologi, elektronisk switch og frekvensstabilisering blevet introduceret, og en række produkter er kommet ud efter hinanden. Nøjagtigheden er blevet væsentligt forbedret og nåede 1 procent , og opløsningen har nået 0.1μm. Blødt stål bruges som den magnetiske kerne, og frekvensen af spolestrømmen er ikke høj for at reducere påvirkningen af hvirvelstrømseffekten. Sonden har en temperaturkompensationsfunktion. Da instrumentet er intelligent, kan det identificere forskellige prober, samarbejde med forskellig software og automatisk ændre sondens strøm og frekvens. Et instrument kan bruges med flere prober, eller det samme instrument kan bruges. Det kan siges, at instrumenter, der er egnede til industriel produktion og videnskabelig forskning, har nået et meget praktisk stadium.
