Tři metody měření tloušťkoměru povlaku
1. Princip měření magnetické síly a tloušťkoměr povlaku
Sací síla mezi magnetem (sondou) a magnetickou ocelí je úměrná vzdálenosti mezi nimi a tato vzdálenost je tloušťka pláště. Pomocí tohoto principu pro výrobu tloušťkoměru, pokud je rozdíl mezi magnetickou permeabilitou povlaku a základního materiálu dostatečně velký, lze jej měřit. Vzhledem k tomu, že většina průmyslových výrobků je lisována a tvarována z konstrukční oceli a za studena válcovaných ocelových plechů, jsou nejrozšířenější magnetické tloušťkoměry. Základní konstrukce tloušťkoměru se skládá z magnetické oceli, reléové pružiny, stupnice a samozastavovacího mechanismu. Po přitažení magnetické oceli k měřenému předmětu se měřicí pružina postupně prodlužuje a tažná síla se postupně zvyšuje. Když je tažná síla právě větší než sací síla, lze tloušťku povlaku získat zaznamenáním tažné síly v okamžiku, kdy se magnetická ocel oddělí. Novější produkty mohou tento proces nahrávání automatizovat. Různé modely mají různé rozsahy a použitelné příležitosti.
Tento přístroj se vyznačuje snadnou obsluhou, odolností, bez napájení, bez kalibrace před měřením a nízkou cenou. Je velmi vhodný pro kontrolu kvality na místě v dílnách.
2. Princip měření magnetické indukce
Při použití principu magnetické indukce se tloušťka povlaku měří velikostí magnetického toku proudícího ze sondy přes neferomagnetický povlak do feromagnetického substrátu. Pro indikaci tloušťky povlaku lze také měřit velikost odpovídající magnetorezistence. Čím silnější povlak, tím větší odpor a menší tavidlo. Tloušťkoměr využívající princip magnetické indukce může mít v principu tloušťku nemagnetického povlaku na magnetickém substrátu. Obecně se požaduje, aby magnetická permeabilita substrátu byla vyšší než 500. Pokud je plášťový materiál také magnetický, je požadováno, aby rozdíl v propustnosti od základního materiálu byl dostatečně velký (např. niklování na oceli). Když je sonda s cívkou navinutou na měkkém jádře umístěna na testovaný vzorek, přístroj automaticky vydá testovací proud nebo testovací signál. Dřívější produkty používaly ručičkové měřidlo k měření velikosti indukované elektromotorické síly a přístroj zesiloval signál pro indikaci tloušťky povlaku. V posledních letech design obvodů zavedl nové technologie, jako je frekvenční stabilizace, fázové zamykání a teplotní kompenzace, a využívá magnetický odpor k modulaci měřicích signálů. Nově navržený integrovaný obvod je také přijat a je zaveden mikropočítač, takže přesnost měření a reprodukovatelnost se výrazně zlepšily (téměř o řád). Moderní tloušťkoměr magnetické indukce má rozlišení 0,1 um, povolenou chybu 1 procento a rozsah 10 mm.
Magnetický tloušťkoměr lze použít k měření vrstvy barvy na ocelovém povrchu, porcelánu, smaltované ochranné vrstvě, plastu, pryžovém povlaku, různých pokovovacích vrstvách neželezných kovů včetně niklu a chrómu a různých antikorozních povlaků pro chemický ropný průmysl .
3. Princip měření vířivých proudů
Vysokofrekvenční střídavý signál generuje v cívce sondy elektromagnetické pole a když je sonda blízko vodiče, vznikají v ní vířivé proudy. Čím blíže je sonda k vodivému substrátu, tím větší je vířivý proud a tím větší je odrazová impedance. Toto množství zpětné vazby charakterizuje vzdálenost mezi sondou a vodivým substrátem, to znamená tloušťku nevodivého povlaku na vodivém substrátu. Protože se tyto sondy specializují na měření tloušťky povlaků na neferomagnetických kovových substrátech, jsou často označovány jako nemagnetické sondy. Nemagnetické sondy využívají jako jádra cívek vysokofrekvenční materiály, jako jsou slitiny platiny a niklu nebo jiné nové materiály. Ve srovnání s principem magnetické indukce je hlavní rozdíl v tom, že sonda je jiná, frekvence signálu je jiná, velikost a měřítko signálu jsou různé. Stejně jako tloušťkoměr s magnetickou indukcí, tloušťkoměr s vířivými proudy také dosáhl vysoké úrovně rozlišení 0,1um, dovolené chyby 1 procento a rozsahu 10 mm.
Tloušťkoměr využívající princip vířivých proudů může v zásadě měřit nevodivý povlak na všech elektrických vodičích, jako je povrch leteckých dopravních prostředků, vozidel, domácích spotřebičů, dveří a oken z hliníkové slitiny a dalších hliníkových výrobků, povrchové barvy, plastové povlaky a eloxovaný film. Plášťový materiál má určitou vodivost a lze ji také změřit kalibrací, ale poměr vodivosti těchto dvou musí být alespoň 3-5krát odlišný (jako je chromování na mědi). Ačkoli ocelové substráty jsou také elektrické vodiče, magnetické principy jsou pro tento typ úloh vhodnější.
