Prinsip klasifikasi dan pengukuran untuk mengukur ketebalan lapisan
Sehubungan dengan prinsip klasifikasi dan pengukuran pengukur ketebalan lapisan, dengan meningkatnya kemajuan teknologi, terutama setelah diperkenalkannya teknologi komputer mikro dalam beberapa tahun terakhir, pengukur ketebalan menggunakan metode magnetik dan metode arus eddy telah menjadi miniatur, cerdas, multi- fungsional, presisi tinggi, dan praktis. Sebuah langkah maju ke arah. Resolusi pengukuran telah mencapai 0.1 mikron, dan keakuratannya dapat mencapai 1 persen , yang telah sangat ditingkatkan. Ini memiliki rentang aplikasi yang luas, rentang pengukuran yang luas, pengoperasian yang mudah dan harga murah, dan merupakan alat pengukur ketebalan yang paling banyak digunakan dalam industri dan penelitian ilmiah. Metode non-destruktif tidak merusak lapisan atau substrat, dan kecepatan pendeteksiannya cepat, yang dapat membuat sejumlah besar pekerjaan pendeteksian menjadi ekonomis.
Pengukuran ketebalan lapisan telah menjadi bagian penting dari pemeriksaan kualitas industri pengolahan dan rekayasa permukaan, dan merupakan sarana penting agar produk memenuhi standar kualitas tinggi. Untuk membuat produk diinternasionalkan, ada persyaratan yang jelas untuk ketebalan kelongsong pada komoditas ekspor negara saya dan proyek terkait luar negeri.
Metode pengukuran ketebalan lapisan terutama meliputi: metode pemotongan irisan, metode penampang optik, metode elektrolisis, metode pengukuran perbedaan ketebalan, metode penimbangan, metode fluoresensi sinar-X, metode hamburan balik -ray, metode kapasitansi, metode pengukuran magnetik dan hukum pengukuran arus eddy dll. Di antara metode ini, lima yang pertama adalah pengujian destruktif, metode pengukurannya rumit dan lambat, dan sebagian besar cocok untuk pemeriksaan sampel.
Metode sinar-X dan -ray adalah pengukuran non-kontak dan non-destruktif, tetapi perangkatnya rumit dan mahal, dan rentang pengukurannya kecil. Karena sumber radioaktif, pengguna harus mematuhi peraturan proteksi radiasi. Metode sinar-X dapat mengukur lapisan yang sangat tipis, lapisan ganda dan lapisan paduan. Metode -ray cocok untuk pengukuran pelapis dan substrat yang nomor atomnya lebih besar dari 3. Metode kapasitansi hanya digunakan saat mengukur ketebalan lapisan isolasi konduktor tipis.
Prinsip Pengukuran dan Instrumen Pengukur Ketebalan Lapisan Klasifikasi dan Prinsip Pengukuran Pengukur Ketebalan Lapisan
satu. Prinsip Pengukuran Gaya Tarik Magnetik dan Alat Ukur Ketebalan
Gaya hisap antara magnet (probe) dan baja magnet sebanding dengan jarak antara keduanya, dan jarak ini adalah ketebalan kelongsong. Menggunakan prinsip ini untuk membuat pengukur ketebalan, selama perbedaan antara permeabilitas magnetik lapisan dan bahan dasar cukup besar, dapat diukur. Mengingat fakta bahwa sebagian besar produk industri dicap dan dibentuk oleh baja struktural dan pelat baja canai dingin canai panas, pengukur ketebalan magnetik adalah yang paling banyak digunakan. Struktur dasar pengukur ketebalan terdiri dari baja magnetik, pegas relai, skala, dan mekanisme berhenti sendiri. Setelah baja magnet tertarik ke objek yang diukur, pegas pengukur secara bertahap diperpanjang setelahnya, dan gaya tarikan secara bertahap ditingkatkan. Ketika gaya tarik lebih besar dari gaya hisap, ketebalan lapisan dapat diperoleh dengan merekam gaya tarik pada saat baja magnet terlepas. Produk yang lebih baru dapat mengotomatiskan proses perekaman ini. Model yang berbeda memiliki rentang dan kesempatan yang berbeda.
Instrumen ini ditandai dengan pengoperasian yang mudah, daya tahan, tanpa catu daya, tanpa kalibrasi sebelum pengukuran, dan harga murah. Sangat cocok untuk kontrol kualitas di tempat di bengkel.
dua. Prinsip pengukuran induksi magnetik
Ketika prinsip induksi magnetik digunakan, ketebalan lapisan diukur dengan besarnya fluks magnet yang mengalir dari probe melalui lapisan non-feromagnetik ke dalam substrat feromagnetik. Ukuran magnetoresistance yang sesuai juga dapat diukur untuk menunjukkan ketebalan lapisan. Semakin tebal lapisannya, semakin besar keengganannya dan semakin kecil fluksnya. Pengukur ketebalan menggunakan prinsip induksi magnetik pada prinsipnya dapat memiliki ketebalan lapisan non-magnetik pada substrat magnetik. Umumnya, permeabilitas magnetik substrat harus di atas 500. Jika bahan kelongsong juga bersifat magnetis, diperlukan perbedaan permeabilitas yang cukup besar dari bahan dasarnya (misalnya pelapisan nikel pada baja). Ketika probe dengan lilitan kumparan pada inti lunak ditempatkan pada sampel yang akan diuji, instrumen akan secara otomatis mengeluarkan arus uji atau sinyal uji. Produk awal menggunakan pengukur penunjuk untuk mengukur besarnya gaya gerak listrik yang diinduksi, dan instrumen memperkuat sinyal untuk menunjukkan ketebalan lapisan. Dalam beberapa tahun terakhir, desain sirkuit telah memperkenalkan teknologi baru seperti stabilisasi frekuensi, penguncian fase, dan kompensasi suhu, dan menggunakan resistansi magnetik untuk memodulasi sinyal pengukuran. Itu juga mengadopsi sirkuit terintegrasi yang baru dirancang dan memperkenalkan komputer mikro, sehingga akurasi pengukuran dan reproduktifitas telah sangat ditingkatkan (hampir satu urutan besarnya). Pengukur ketebalan induksi magnetik modern memiliki resolusi hingga 0,1um, kesalahan yang diperbolehkan sebesar 1 persen , dan kisaran 10mm.
Pengukur ketebalan prinsip magnetik dapat digunakan untuk mengukur lapisan cat pada permukaan baja, porselen, lapisan pelindung enamel, plastik, lapisan karet, berbagai lapisan pelapis logam non-ferrous termasuk kromium nikel, dan berbagai lapisan anti korosi untuk industri minyak kimia .
tiga. Prinsip pengukuran arus Eddy
Sinyal AC frekuensi tinggi menghasilkan medan elektromagnetik dalam koil probe, dan ketika probe dekat dengan konduktor, arus eddy terbentuk di dalamnya. Semakin dekat probe ke substrat konduktif, semakin besar arus eddy dan semakin besar impedansi refleksi. Jumlah umpan balik ini mencirikan jarak antara probe dan substrat konduktif, yaitu ketebalan lapisan non-konduktif pada substrat konduktif. Karena jenis probe ini dirancang untuk mengukur ketebalan lapisan pada substrat logam non-feromagnetik, sering disebut sebagai probe non-magnetik. Probe non-magnetik menggunakan bahan frekuensi tinggi sebagai inti kumparan, seperti paduan platinum-nikel atau bahan baru lainnya. Dibandingkan dengan prinsip induksi magnetik, perbedaan utamanya adalah probe berbeda, frekuensi sinyal berbeda, ukuran dan hubungan skala sinyal berbeda. Seperti pengukur ketebalan induksi magnetik, pengukur ketebalan arus eddy juga telah mencapai tingkat 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-konduktif pada semua konduktor listrik, seperti permukaan kendaraan ruang angkasa, kendaraan, peralatan rumah tangga, pintu dan jendela paduan aluminium dan cat permukaan produk aluminium lainnya, lapisan plastik dan film Anodized. Bahan kelongsong memiliki konduktivitas tertentu, dan 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 konduktor, lebih cocok menggunakan prinsip magnet untuk tugas semacam ini.
