Tri metode mjerenja mjerača debljine premaza
1. Princip mjerenja magnetne sile i mjerač debljine premaza
Sila usisavanja između magneta (sonde) i magnetnog čelika proporcionalna je udaljenosti između njih, a ovo rastojanje je debljina obloge. Koristeći ovaj princip za izradu mjerača debljine, sve dok je razlika između magnetske permeabilnosti premaza i osnovnog materijala dovoljno velika, može se mjeriti. S obzirom da je većina industrijskih proizvoda žigosana i oblikovana od konstrukcijskog čelika i toplo valjanih hladno valjanih čeličnih limova, najširu primjenu imaju magnetni mjerači debljine. Osnovna konstrukcija merača debljine sastoji se od magnetnog čelika, relejne opruge, vage i mehanizma samozaustavljanja. Nakon što magnetni čelik privuče mjerni objekt, mjerna opruga se nakon toga postupno izdužuje, a sila vuče se postepeno povećava. Kada je vučna sila samo veća od usisne, debljina premaza se može dobiti snimanjem vučne sile u trenutku kada se magnetni čelik odvoji. Noviji proizvodi mogu automatizirati ovaj proces snimanja. Različiti modeli imaju različite raspone i primjenjive prilike.
Ovaj instrument karakteriše jednostavan rad, izdržljivost, bez napajanja, bez kalibracije prije mjerenja i niska cijena. Veoma je pogodan za kontrolu kvaliteta na licu mesta u radionicama.
2. Princip mjerenja magnetne indukcije
Kada se koristi princip magnetske indukcije, debljina prevlake se mjeri veličinom magnetskog fluksa koji teče iz sonde kroz neferomagnetni premaz u feromagnetnu podlogu. Veličina odgovarajuće magnetootpornosti se također može izmjeriti kako bi se pokazala debljina premaza. Što je premaz deblji, to je veća otpornost i manji fluks. Mjerač debljine koji koristi princip magnetske indukcije u principu može imati debljinu nemagnetne prevlake na magnetskoj podlozi. Općenito, potrebno je da magnetska permeabilnost supstrata bude iznad 500. Ako je materijal za oblaganje također magnetski, razlika u permeabilnosti u odnosu na osnovni materijal mora biti dovoljno velika (kao što je niklovanje na čeliku). Kada se sonda sa zavojnicom namotanom na meko jezgro stavi na uzorak koji se testira, instrument će automatski emitovati ispitnu struju ili test signal. Rani proizvodi su koristili pokazivač za mjerenje veličine inducirane elektromotorne sile, a instrument je pojačavao signal da bi pokazao debljinu premaza. Posljednjih godina dizajn kola je uveo nove tehnologije kao što su stabilizacija frekvencije, fazno zaključavanje i temperaturna kompenzacija, te koristi magnetni otpor za modulaciju mjernih signala. Usvojeno je i novodizajnirano integrirano kolo, a uveden je i mikroračunar, tako da su preciznost i reproduktivnost mjerenja znatno poboljšani (gotovo za red veličine). Moderni mjerač debljine magnetne indukcije ima rezoluciju od 0,1 um, dozvoljenu grešku od 1 posto i raspon od 10 mm.
Mjerač debljine magnetskog principa može se koristiti za mjerenje sloja boje na površini čelika, porculana, emajl zaštitnog sloja, plastike, gumenog premaza, raznih slojeva obojenih metala uključujući nikl krom i raznih antikorozivnih premaza za industriju hemijskih ulja .
3. Princip mjerenja vrtložne struje
Visokofrekventni AC signal stvara elektromagnetno polje u zavojnici sonde, a kada je sonda blizu provodnika, u njoj se stvaraju vrtložne struje. Što je sonda bliža provodljivoj podlozi, to je veća vrtložna struja i veća impedansa refleksije. Ova količina povratne sprege karakterizira udaljenost između sonde i vodljive podloge, odnosno debljinu neprovodnog premaza na vodljivoj podlozi. Budući da su ove sonde specijalizirane za mjerenje debljine premaza na ne-feromagnetnim metalnim podlogama, često se nazivaju nemagnetnim sondama. Nemagnetne sonde koriste visokofrekventne materijale kao jezgra zavojnice, kao što su legure platine i nikla ili drugi novi materijali. U poređenju sa principom magnetne indukcije, glavna razlika je u tome što je sonda drugačija, frekvencija signala je drugačija, veličina i odnos razmera signala su različiti. Kao i mjerač debljine magnetne indukcije, mjerač debljine vrtložne struje je također dostigao visok nivo rezolucije od 0.1um, dozvoljenu grešku od 1 posto i raspon od 10 mm.
Mjerač debljine koji koristi princip vrtložne struje može u principu mjeriti neprovodnu prevlaku na svim električnim provodnicima, kao što su površine svemirskih vozila, vozila, kućanskih aparata, vrata i prozora od aluminijskih legura i drugih aluminijskih proizvoda, površinske boje, plastične prevlake i anodizirani film. Materijal za oblaganje ima određenu provodljivost, a može se mjeriti i kalibracijom, ali je potrebno da omjer provodljivosti bude najmanje 3-5 puta različit (kao što je hromiranje na bakru). Iako su čelične podloge također i električni provodnici, magnetni principi su pogodniji za ovu vrstu zadatka.
