Tentang prinsip kerja pengukur ketebalan lapisan
Dengan kemajuan teknologi, terutama setelah diperkenalkannya teknologi komputer mikro dalam beberapa tahun terakhir, pengukur ketebalan menggunakan metode magnetik dan metode arus eddy telah mengambil langkah besar ke arah langkah miniaturisasi, kecerdasan, multifungsi, presisi tinggi, dan kepraktisan. Resolusi pengukuran telah mencapai 0.1 mikron, dan akurasinya dapat mencapai 1 persen , yang telah sangat ditingkatkan. Ini memiliki berbagai aplikasi, rentang pengukuran yang luas, pengoperasian yang mudah dan harga murah. Ini adalah alat ukur ketebalan yang paling banyak digunakan dalam industri dan penelitian ilmiah.
Metode non-destruktif tidak merusak lapisan maupun substrat, kecepatan pendeteksiannya cepat, dan sejumlah besar pekerjaan inspeksi dapat dilakukan secara ekonomis. Prinsip dan Instrumen Pengukuran
1. Prinsip pengukuran gaya tarik magnet dan pengukur ketebalan * Ukuran gaya tarik antara magnet (probe) dan baja konduktif magnetik sebanding dengan jarak antara keduanya, yaitu ketebalan lapisan. Dengan menggunakan prinsip ini untuk membuat pengukur ketebalan, selama perbedaan permeabilitas magnetik antara pelapis dan substrat cukup besar, maka dapat diukur. Mengingat sebagian besar produk industri dicap dan dibentuk dari baja struktural dan lembaran canai panas dan dingin, pengukur ketebalan magnetik adalah yang paling banyak digunakan. Struktur dasar pengukur ketebalan terdiri dari baja magnetik, pegas relai, skala, dan mekanisme berhenti sendiri. Setelah magnet dan objek yang akan diukur tertarik, pegas pengukur secara bertahap memanjang, dan gaya tarikan secara bertahap ditingkatkan. Ketika gaya tarik lebih besar dari gaya isap, ketebalan lapisan dapat diperoleh dengan mencatat gaya tarik pada saat pemisahan baja magnet. Produk yang lebih baru dapat mengotomatiskan proses logging ini. Model yang berbeda memiliki rentang dan kesempatan yang berbeda.
Instrumen ini memiliki pengoperasian yang sederhana, kokoh, tanpa catu daya, tanpa kalibrasi sebelum pengukuran, dan harga murah, menjadikannya ideal untuk kontrol kualitas di bengkel.
2. Prinsip pengukuran induksi magnetik Bila menggunakan prinsip induksi magnetik, ketebalan lapisan diukur dengan besarnya fluks magnet yang mengalir ke substrat feromagnetik dari probe melalui lapisan non-feromagnetik. Besarnya magnetoresistance yang sesuai juga dapat diukur untuk menunjukkan ketebalan lapisan. Semakin tebal lapisannya, semakin tinggi resistansi magnetnya dan semakin rendah fluks magnetnya. Pengukur ketebalan menggunakan prinsip induksi magnetik pada prinsipnya dapat memiliki ketebalan lapisan konduktif non-magnetik pada substrat konduktif magnetik. Umumnya, permeabilitas magnetik substrat harus di atas 500. Jika bahan kelongsongnya juga bersifat magnetis, diperlukan perbedaan permeabilitas yang cukup besar dari bahan dasarnya (misalnya pelapisan nikel pada baja). Ketika probe dengan koil inti lunak ditempatkan pada sampel yang akan diuji, instrumen secara otomatis mengeluarkan arus uji atau sinyal uji. Produk awal menggunakan pengukur penunjuk untuk mengukur besarnya gaya gerak listrik yang diinduksi, yang memperkuat sinyal dan kemudian menunjukkan ketebalan lapisan. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi baru seperti stabilisasi frekuensi, penguncian fase, dan kompensasi suhu telah diperkenalkan dalam desain sirkuit, dan sinyal pengukuran dimodulasi oleh magnetoresistance. Sirkuit terintegrasi yang dirancang juga diadopsi dan komputer mikro diperkenalkan, yang sangat meningkatkan akurasi pengukuran dan reproduktifitas (hampir urutan besarnya). Resolusi alat pengukur ketebalan induksi magnetik modern bisa mencapai 0,1um, kesalahan yang diijinkan bisa mencapai 1 persen, dan jangkauannya bisa mencapai 10mm. Pengukur ketebalan prinsip magnetik dapat digunakan untuk mengukur lapisan cat pada permukaan baja, lapisan pelindung porselen dan enamel, lapisan plastik dan karet, berbagai lapisan logam non-ferrous termasuk nikel-kromium, dan berbagai lapisan anti korosi. . Pelapis untuk industri kimia dan minyak bumi. .
3. Prinsip Pengukuran Arus Eddy
Sinyal AC frekuensi tinggi menciptakan medan elektromagnetik dalam koil probe, yang menciptakan arus eddy dalam probe saat probe mendekati konduktor. Semakin dekat probe ke substrat konduktif, semakin besar arus eddy dan semakin besar impedansi yang dipantulkan. Efek umpan balik ini mencirikan jarak antara probe dan substrat konduktif, yaitu ketebalan lapisan non-konduktif pada substrat konduktif. Karena probe ini dirancang untuk mengukur ketebalan lapisan pada substrat logam non-feromagnetik, probe ini sering disebut sebagai probe non-magnetik. Probe non-magnetik menggunakan bahan frekuensi tinggi untuk inti koil, seperti paduan platinum-nikel atau bahan baru lainnya. Dibandingkan dengan prinsip induksi magnetik, perbedaan utamanya adalah probe berbeda, frekuensi sinyal berbeda, dan ukuran serta proporsi sinyal berbeda. Seperti pengukur ketebalan induksi magnetik, pengukur ketebalan arus eddy juga mencapai resolusi tinggi 0.1um, kesalahan yang diperbolehkan sebesar 1 persen , dan kisaran 10mm. Pengukur ketebalan menggunakan prinsip arus eddy pada prinsipnya dapat mengukur lapisan non-konduktor pada semua konduktor, seperti cat, pelapis plastik dan film anodized pada permukaan produk aluminium seperti pesawat ulang-alik, kendaraan, peralatan rumah tangga, pintu dan jendela paduan aluminium . Bahan kelongsong memiliki konduktivitas tertentu, yang juga dapat diukur dengan kalibrasi, tetapi rasio konduktivitas keduanya harus setidaknya 3-5 kali berbeda (seperti pelapisan krom pada tembaga). Meskipun substrat baja juga merupakan panduan, untuk tugas seperti itu lebih cocok menggunakan prinsip magnetik untuk pengukuran.
