עקרונות סיווג ומדידה למדידת עובי ציפוי
בכל הנוגע לעקרון הסיווג והמדידה של מדי עובי ציפוי, עם התקדמות הטכנולוגיה הגוברת, במיוחד לאחר כניסת טכנולוגיית המיקרו-מחשבים בשנים האחרונות, הפכו מדי העובי בשיטה המגנטית ובשיטת זרם מערבולת מיניאטוריים, אינטליגנטיים, רב-תכליתיים. פונקציונלי, דיוק גבוה ומעשי. צעד קדימה בכיוון. רזולוציית המדידה הגיעה ל-0.1 מיקרון, והדיוק יכול להגיע ל-1 אחוז, אשר שופר מאוד. יש לו טווח יישומים רחב, טווח מדידה רחב, תפעול קל ומחיר נמוך, והוא מכשיר מדידת העובי הנפוץ ביותר בתעשייה ובמחקר מדעי. השיטה הלא הרסנית לא הורסת את הציפוי ולא את המצע, ומהירות הזיהוי מהירה, מה שיכול להפוך מספר רב של עבודות איתור לחסכוניות.
מדידת עובי ציפוי הפכה לחלק חשוב בבדיקת האיכות של תעשיית העיבוד והנדסת פני השטח, והיא מהווה אמצעי חיוני לעמידה בתקני איכות גבוהים של מוצרים. על מנת להפוך את המוצרים לבינלאומיים, קיימות דרישות ברורות לעובי החיפוי בסחורות היצוא של ארצי ובפרויקטים הקשורים לחו"ל.
שיטות המדידה של עובי הציפוי כוללות בעיקר: שיטת חיתוך טריז, שיטת חתך אופטי, שיטת אלקטרוליזה, שיטת מדידת הפרשי עובי, שיטת שקילה, שיטת הקרינה של קרני רנטגן, שיטת פיזור חזרה של קרני, שיטת קיבול, שיטת מדידה מגנטית וחוק מדידת זרם מערבולת ועוד. בין השיטות הללו, חמש הראשונות הן בדיקה הרסנית, שיטות המדידה מסורבלות ואיטיות, ורובן מתאימות לבדיקת דגימה.
שיטות רנטגן וקרני הן מדידות ללא מגע ולא הרסניות, אך המכשירים מסובכים ויקרים וטווח המדידה קטן. בשל המקור הרדיואקטיבי, על המשתמשים לעמוד בתקנות ההגנה מפני קרינה. שיטת רנטגן יכולה למדוד ציפוי דק מאוד, ציפוי כפול וציפוי סגסוגת. שיטת ה-ray מתאימה למדידת ציפויים ומצעים שמספרם האטומי גדול מ-3. שיטת הקיבול משמשת רק כאשר מודדים את עובי הציפוי המבודד של מוליך דק.
מד עובי ציפוי עקרונות ומכשירי מדידה סיווג ועקרונות מדידה של מד עובי ציפוי
אחד. עקרון המדידה של משיכה מגנטית ומד עובי
כוח היניקה בין המגנט (הבדיקה) לפלדה המגנטית הוא פרופורציונלי למרחק בין השניים, ומרחק זה הוא עובי החיפוי. באמצעות עיקרון זה להכנת מד עובי, כל עוד ההבדל בין החדירות המגנטית של הציפוי לחומר הבסיס גדול מספיק, ניתן למדוד אותו. לאור העובדה שרוב המוצרים התעשייתיים מוטבעים ויוצרים על ידי פלדה מבנית ולוחות פלדה מגולגלים קרים, מדי עובי מגנטי הם הנפוצים ביותר בשימוש. המבנה הבסיסי של מד העובי מורכב מפלדה מגנטית, קפיץ ממסר, קנה מידה ומנגנון עצירה עצמית. לאחר שהפלדה המגנטית נמשכת לאובייקט הנמדד, קפיץ המדידה מתארך בהדרגה לאחר מכן, וכוח המשיכה מוגבר בהדרגה. כאשר כוח המשיכה גדול רק מכוח היניקה, ניתן לקבל את עובי הציפוי על ידי רישום כוח המשיכה ברגע ניתוק הפלדה המגנטית. מוצרים חדשים יותר יכולים להפוך את תהליך ההקלטה הזה לאוטומטי. לדגמים שונים יש טווחים שונים והזדמנויות ישימות.
מכשיר זה מאופיין בהפעלה קלה, עמידות, ללא אספקת חשמל, ללא כיול לפני מדידה ומחיר נמוך. הוא מתאים מאוד לבקרת איכות במקום בסדנאות.
שתיים. עקרון מדידה של אינדוקציה מגנטית
כאשר משתמשים בעקרון האינדוקציה המגנטית, עובי הציפוי נמדד לפי גודל השטף המגנטי הזורם מהבדיקה דרך הציפוי הלא-פרומגנטי לתוך המצע הפרומגנטי. ניתן גם למדוד את גודל ההתנגדות המגנטורית המתאים כדי לציין את עובי הציפוי. ככל שהציפוי עבה יותר, חוסר הרצון גדול יותר והשטף קטן יותר. מד העובי המשתמש בעקרון האינדוקציה המגנטית יכול באופן עקרוני לקבל את העובי של הציפוי הלא מגנטי על המצע המגנטי. בדרך כלל, החדירות המגנטית של המצע נדרשת להיות מעל 500. אם גם חומר החיפוי מגנטי, נדרש הבדל גדול מספיק בחדירות מחומר הבסיס (למשל ציפוי ניקל על פלדה). כאשר הגשש עם הסליל כרוך על הליבה הרכה מונח על הדגימה לבדיקה, המכשיר יוציא אוטומטית את זרם הבדיקה או את אות הבדיקה. המוצרים המוקדמים השתמשו במד מצביע כדי למדוד את גודל הכוח האלקטרומוטיבי המושרה, והמכשיר הגביר את האות כדי לציין את עובי הציפוי. בשנים האחרונות, תכנון המעגלים הציג טכנולוגיות חדשות כמו ייצוב תדרים, נעילת פאזה ופיצוי טמפרטורה, ומשתמש בהתנגדות מגנטית כדי לווסת אותות מדידה. הוא גם מאמץ את המעגל המשולב החדש שתוכנן ומציג את המיקרו-מחשב, כך שדיוק המדידה והשחזור שופרו מאוד (כמעט סדר גודל). למד עובי האינדוקציה המגנטי המודרני יש רזולוציה של עד 0.1um, שגיאה מותרת של 1 אחוז וטווח של 10 מ"מ.
מד עובי העיקרון המגנטי יכול לשמש למדידת שכבת הצבע על משטח הפלדה, חרסינה, שכבת מגן אמייל, פלסטיק, ציפוי גומי, שכבות שונות של ציפוי מתכות לא ברזליות כולל כרום ניקל, וציפויים שונים נגד קורוזיה לתעשיית שמן כימי. .
שְׁלוֹשָׁה. עקרון מדידת זרם מערבולת
אות ה-AC בתדר גבוה יוצר שדה אלקטרומגנטי בסליל הגשש, וכאשר הגשש קרוב למוליך נוצרים בו זרמי מערבולת. ככל שהבדיקה קרובה יותר למצע המוליך, כך זרם המערבולת גדול יותר ועכבת ההשתקפות גדולה יותר. כמות משוב זו מאפיינת את המרחק בין הבדיקה למצע המוליך, כלומר, את עובי הציפוי הלא מוליך על המצע המוליך. מכיוון שסוג זה של בדיקה נועד למדוד את עובי הציפויים על מצעי מתכת לא פרומגנטיים, הוא מכונה לעתים קרובות בדיקה לא מגנטית. בדיקות לא מגנטיות משתמשות בחומרים בתדירות גבוהה בתור ליבות סליל, כגון סגסוגות פלטינה-ניקל או חומרים חדשים אחרים. בהשוואה לעיקרון של אינדוקציה מגנטית, ההבדל העיקרי הוא שהגשושית שונה, תדירות האות שונה, גודל וקנה המידה של האות שונים. כמו מד עובי האינדוקציה המגנטי, גם מד עובי זרם המערבולת הגיע לרמת רזולוציה גבוהה של 0.1um, שגיאה מותרת של 1 אחוז וטווח של 10 מ"מ.
מד העובי המשתמש בעקרון זרם המערבולת יכול באופן עקרוני למדוד את הציפוי הלא מוליך על כל המוליכים החשמליים, כגון פני השטח של כלי תעופה וחלל, כלי רכב, מכשירי חשמל ביתיים, דלתות וחלונות מסגסוגת אלומיניום ושאר מוצרי אלומיניום צבע משטח, ציפוי פלסטיק וסרט אנודייז. לחומר החיפוי יש מוליכות מסוימת, וניתן למדוד אותו גם בכיול, אך היחס בין המוליכות של השניים נדרש להיות שונה לפחות פי 3-5 (כמו ציפוי כרום על נחושת). למרות שמצע הפלדה הוא גם מוליך, מתאים יותר להשתמש בעיקרון המגנטי למשימה מסוג זה.
