על עקרון העבודה של מד עובי הציפוי
עם התקדמות הטכנולוגיה, במיוחד לאחר כניסת טכנולוגיית המיקרו-מחשבים בשנים האחרונות, מד העובי בשיטה מגנטית ובשיטת זרם מערבולת עשה צעד גדול בכיוון של מזעור, אינטליגנציה, רב תפקודי, דיוק גבוה וצעד פרקטי. רזולוציית המדידה הגיעה ל-0.1 מיקרון, והדיוק יכול להגיע ל-1 אחוז, אשר שופר מאוד. יש לו מגוון רחב של יישומים, טווח מדידה רחב, תפעול נוח ומחיר נמוך. זהו מכשיר מדידת העובי הנפוץ ביותר בתעשייה ובמחקר מדעי.
השיטה הלא הרסנית לא פוגעת בציפוי ולא במצע, מהירות הזיהוי מהירה וניתן לבצע כמות גדולה של עבודות בדיקה בצורה חסכונית. עקרונות ומכשירי מדידה
1. עקרון מדידה של כוח משיכה מגנטי ומד עובי * גודל כוח המשיכה בין המגנט (הבדיקה) לפלדה המוליכה המגנטית הוא פרופורציונלי למרחק ביניהם, כלומר, עובי הציפוי. באמצעות עיקרון זה כדי ליצור מד עובי, כל עוד הפרש החדירות המגנטית בין הציפוי למצע גדול מספיק, ניתן למדוד אותו. בהתחשב בכך שרוב המוצרים התעשייתיים מוטבעים ויוצרים מפלדה מבנית וגיליון מגולגל חם וקר, מדי עובי מגנטי הם הנפוצים ביותר. המבנה הבסיסי של מד העובי מורכב מפלדה מגנטית, קפיץ ממסר, קנה מידה ומנגנון עצירה עצמית. לאחר משיכת המגנט והאובייקט שיש למדוד, קפיץ המדידה מתארך בהדרגה, וכוח המשיכה מוגבר בהדרגה. כאשר כוח המשיכה גדול רק מכוח היניקה, ניתן לקבל את עובי הציפוי על ידי רישום כוח המשיכה ברגע ההפרדה של הפלדה המגנטית. מוצרים חדשים יותר יכולים להפוך תהליך רישום זה לאוטומטי. לדגמים שונים יש טווחים שונים והזדמנויות ישימות.
המכשיר כולל תפעול פשוט, חוסן, ללא אספקת חשמל, ללא כיול לפני מדידה ומחיר נמוך, מה שהופך אותו לאידיאלי לבקרת איכות באתר בסדנאות.
2. עקרון מדידת האינדוקציה המגנטית כאשר משתמשים בעקרון האינדוקציה המגנטית, עובי הציפוי נמדד לפי גודל השטף המגנטי הזורם אל המצע הפרומגנטי מהבדיקה דרך הציפוי הלא פרומגנטי. ניתן גם למדוד את גודל ההתנגדות המגנטורית המתאים כדי לציין את עובי הציפוי. ככל שהציפוי עבה יותר, ההתנגדות המגנטית גבוהה יותר והשטף המגנטי נמוך יותר. מד העובי המשתמש בעקרון האינדוקציה המגנטית יכול באופן עקרוני לקבל את העובי של הציפוי המוליך הלא מגנטי על המצע המוליך המגנטי. בדרך כלל, החדירות המגנטית של המצע נדרשת להיות מעל 500. אם חומר החיפוי הוא גם מגנטי, הוא דורש הבדל גדול מספיק בחדירות מחומר הבסיס (למשל ציפוי ניקל על פלדה). כאשר הבדיקה עם סליל ליבה רכה מונח על הדגימה לבדיקה, המכשיר מוציא אוטומטית את זרם הבדיקה או אות הבדיקה. מוצרים מוקדמים השתמשו במדדי מצביע כדי למדוד את גודל הכוח האלקטרומוטיבי המושרה, אשר הגביר את האות ולאחר מכן הצביע על עובי הציפוי. בשנים האחרונות הוצגו בתכנון המעגלים טכנולוגיות חדשות כמו ייצוב תדר, נעילת פאזה ופיצוי טמפרטורה, ואות המדידה מאופנן על ידי התנגדות מגנטית. המעגל המשולב המעוצב אומץ גם הוא והוצג מיקרו מחשב, ששיפר מאוד את דיוק המדידה ואת יכולת השחזור (כמעט סדר גודל). הרזולוציה של מדי עובי אינדוקציה מגנטיים מודרניים יכולה להגיע ל-0.1um, השגיאה המותרת יכולה להגיע ל-1 אחוז, והטווח יכול להגיע ל-10 מ"מ. מד עובי העיקרון המגנטי יכול לשמש למדידת שכבת הצבע על משטח הפלדה, שכבת ההגנה של חרסינה ואמייל, ציפוי פלסטיק וגומי, ציפויים שונים של מתכות לא ברזליות כולל ניקל-כרום ושכבות שונות נגד קורוזיה. . ציפויים לתעשיות הכימיות והנפט. .
3. עקרון מדידת זרם מערבולת
אות ה-AC בתדירות גבוהה יוצר שדה אלקטרומגנטי בסליל הבדיקה, היוצר זרמי מערבולת בבדיקה כאשר הבדיקה מתקרבת למוליך. ככל שהבדיקה קרובה יותר למצע המוליך, כך זרמי המערבולת גדולים יותר והעכבה המשתקפת גדולה יותר. אפקט משוב זה מאפיין את המרחק בין הבדיקה למצע המוליך, כלומר, את עובי הציפוי הלא מוליך על המצע המוליך. מכיוון שבדיקות אלו נועדו למדוד את עובי הציפוי על מצעי מתכת לא פרומגנטיים, הם מכונים לעתים קרובות בדיקות לא מגנטיות. בדיקות לא מגנטיות משתמשות בחומרים בתדירות גבוהה עבור ליבת הסליל, כגון סגסוגות פלטינה-ניקל או חומרים חדשים אחרים. בהשוואה לעקרון האינדוקציה המגנטית, ההבדל העיקרי הוא שהבדיקה שונה, תדר האות שונה, וגודל האות ופרופורציה שונים. כמו מד עובי האינדוקציה המגנטי, גם מד עובי זרם המערבולת משיג רזולוציה גבוהה של 0.1um, שגיאה מותרת של 1 אחוז וטווח של 10 מ"מ. מד העובי באמצעות עקרון זרם המערבולת יכול באופן עקרוני למדוד ציפויים שאינם מוליכים על כל המוליכים, כגון צבעים, ציפויי פלסטיק וסרטים אנודייזים על משטחי מוצרי אלומיניום כגון מעבורות חלל, כלי רכב, מכשירי חשמל ביתיים, דלתות וחלונות מסגסוגת אלומיניום . לחומר החיפוי יש מוליכות מסוימת, אותה ניתן למדוד גם בכיול, אך היחס בין המוליכות של השניים נדרש להיות לפחות פי 3-5 שונה (כגון ציפוי כרום על נחושת). למרות שמצע פלדה הוא גם מדריך, למשימות כאלה מתאים יותר להשתמש בעיקרון המגנטי למדידה.
