Trong sản xuất công nghiệp hiện đại và kiểm soát chất lượng, đo chính xác độ dày của lớp phủ là rất quan trọng. Là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực này, công nghệ cốt lõi của nó chủ yếu dựa trên cảm ứng điện từ và siêu âm. Bài viết này sẽ đi sâu vào các nguyên tắc, kịch bản ứng dụng và ưu nhược điểm của hai phương pháp đo lường này, giúp người đọc hiểu đầy đủ về bí ẩn của công nghệ đo độ dày lớp phủ.
I. Nguyên tắc đo độ dày của phương pháp cảm ứng điện từ
Công nghệ đo độ dày của cảm ứng điện từ dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday, xác định độ dày của lớp phủ bằng cách đo sự thay đổi của trường điện từ. Khi đầu dò của máy đo độ dày ở gần ma trận kim loại, các cuộn dây trong đầu dò tạo ra một trường điện từ biến đổi chéo tạo ra một dòng xoáy trong ma trận kim loại. Độ dày lớp phủ khác nhau có thể dẫn đến sự thay đổi cường độ xoáy, do đó thay đổi trở kháng của cuộn dây. Thiết bị đo lường chính xác sự thay đổi trở kháng này, được tính toán bằng thuật toán phức tạp, cuối cùng dẫn đến giá trị độ dày lớp phủ.
Phương pháp cảm ứng điện từ đặc biệt thích hợp để đo độ dày của lớp phủ không từ tính trên ma trận từ tính, chẳng hạn như sơn, nhựa, cao su và các lớp phủ khác trên ma trận thép. Phương pháp này đo nhanh, thường chỉ mất vài giây để có được kết quả và không đòi hỏi nhiều về bề mặt lớp phủ, cho phép đo chính xác ngay cả với độ nhám nhất định. Tuy nhiên, phương pháp này nhạy cảm hơn với tính dẫn điện và dẫn từ của vật liệu ma trận, và các ma trận kim loại khác nhau đòi hỏi các đường cong hiệu chuẩn khác nhau.
II. Nguyên tắc đo độ dày của phương pháp siêu âm
Công nghệ đo độ dày siêu âm dựa trên đặc tính của sóng âm trong các môi trường khác nhau. Các tinh thể áp điện trong đầu dò đo độ dày tạo ra xung siêu âm tần số cao đi qua lớp phủ và phản xạ lại đầu dò ở giao diện lớp phủ/ma trận. Dụng cụ đo chính xác sự khác biệt về thời gian của siêu âm từ khi phát đến khi nhận, kết hợp với tốc độ truyền siêu âm đã biết trong vật liệu phủ, độ dày của lớp phủ được tính bằng công thức.
Ưu điểm của phương pháp siêu âm là khả năng đo độ dày lớp phủ trên nhiều loại vật liệu ma trận, bao gồm kim loại, nhựa, bê tông, v.v. Nó đặc biệt thích hợp để đo độ dày của các lớp khác nhau trong hệ thống phủ nhiều lớp và không bị ảnh hưởng bởi các đặc tính điện từ của vật liệu ma trận. Ngoài ra, phương pháp siêu âm có thể đo lớp phủ dày hơn, thường dao động từ vài micron đến vài mm. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi độ phẳng và điều kiện khớp nối cao hơn đối với bề mặt phủ và thường yêu cầu sử dụng chất ghép nối để đảm bảo tiếp xúc âm thanh tốt.
3. So sánh và lựa chọn ứng dụng của hai phương pháp
Phương pháp cảm ứng điện từ và phương pháp siêu âm mỗi mùa thu, trong ứng dụng thực tế cần phải lựa chọn theo tình huống cụ thể. Phương pháp cảm ứng điện từ hoạt động dễ dàng và nhanh chóng, phù hợp với số lượng lớn, phát hiện trực tuyến, nhưng có những hạn chế đối với vật liệu ma trận; Quy tắc siêu âm được áp dụng rộng rãi và có thể đo lường nhiều kết hợp vật liệu, nhưng hoạt động tương đối phức tạp và yêu cầu các tác nhân ghép nối.
Trong sản xuất ô tô, cảm ứng điện từ thường được sử dụng để phát hiện độ dày của sơn cơ thể; Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, quy luật siêu âm phù hợp hơn để đo lớp phủ đặc biệt trên vật liệu composite. Trong ngành công nghiệp hóa dầu, hai phương pháp thường được sử dụng kết hợp, phương pháp cảm ứng điện từ được sử dụng để phát hiện lớp phủ chống ăn mòn của đường ống thép và phương pháp siêu âm được sử dụng để đo lớp bảo vệ cấu trúc bê tông.
Thông số kỹ thuật sản phẩm: - Type: Digital Multifunction Imaging System - Standard Functions: Copy, Print (
Để đảm bảo tính chính xác của đo lường, nhân viên vận hành cần nắm bắt kỹ thuật sử dụng chính xác. Đối với phương pháp cảm ứng điện từ, hiệu chuẩn phải được thực hiện trước khi đo trên khối mẫu tiêu chuẩn của cùng một vật liệu ma trận; Giữ đầu dò vuông góc với bề mặt khi đo, tránh rung. Quy luật siêu âm đòi hỏi phải đảm bảo rằng các tác nhân khớp nối thích hợp được sử dụng và áp suất thăm dò phù hợp được áp dụng.
Các nguồn lỗi phổ biến bao gồm độ dày ma trận không đủ (phương pháp cảm ứng điện từ), bề mặt thô vượt quá lớn, thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh (phương pháp siêu âm), v.v. Hiệu chuẩn dụng cụ thường xuyên, làm sạch đầu dò, sử dụng kiểm tra chip tiêu chuẩn phù hợp là chìa khóa để đảm bảo độ chính xác đo lâu dài. Ngoài ra, hiểu được các đặc tính của vật liệu phủ, chẳng hạn như độ dẫn, trở kháng âm thanh, v.v., cũng giúp chọn phương pháp đo lường và thông số tốt nhất.