Katte paksuse mõõturite klassifitseerimise ja mõõtmise põhimõttest
Kattekihti, mis on moodustatud materjalide pinnakaitseks ja kaunistamiseks, nagu kate, plaatimine, kattekiht, kleepuv kiht, keemiliselt toodetud kile jne, nimetatakse asjakohastes riikides ja standardites katmiseks.
Kattekihi paksuse mõõtmisest on saanud töötleva tööstuse ja pinnatehnika kvaliteedikontrolli oluline osa ning see on parim vahend toote suurepärase kvaliteedistandardi saavutamiseks. Toodetest toodeteks muutmiseks on minu riigi ekspordikaupadel ja välismaaga seotud projektidel selged nõuded voodri paksusele.
Katte paksuse mõõtmismeetodid hõlmavad peamiselt: kiilu lõikamise meetodit, optilise pealtkuulamise meetodit, elektrolüüsi meetodit, paksuse erinevuse mõõtmise meetodit, kaalumismeetodit, röntgenfluorestsentsi meetodit, kiirte tagasihajumise meetodit, mahtuvusmeetodit, magnetmõõtmismeetodit ja pöörisvoolu mõõtmist. seadus jne. Neist esimesed viis meetodit on destruktiivsed katsed, mõõtmismeetodid on tülikad ja kiirus aeglane ning sobivad enamasti proovide kontrollimiseks.
Röntgen- ja beetakiirguse meetodid on mittekontaktsed ja mittepurustavad mõõtmised, kuid seadmed on keerulised ja kallid ning mõõtmisulatus on väike. Radioaktiivsete allikate olemasolu tõttu peavad kasutajad järgima kiirguskaitse eeskirju. Röntgenimeetodil saab mõõta üliõhukest kattekihti, topeltkatet ja sulamist. Kiirte meetod sobib katete ja substraatide mõõtmiseks, mille aatomarvud on suuremad kui 3. Mahtuvusmeetodit kasutatakse ainult õhukeste juhtide isolatsioonikatete paksuse mõõtmisel.
Tehnoloogia arenguga, eriti pärast viimastel aastatel mikroarvutitehnoloogia kasutuselevõttu, on magnetmeetodit ja pöörisvoolu meetodit kasutav paksusmõõtur astunud sammu edasi miniaturiseerimise, intelligentsuse, multifunktsionaalse, suure täpsuse ja praktilisuse suunas. Mõõtmise eraldusvõime on jõudnud 0,1 mikronini ja täpsus võib ulatuda 1 protsendini, mida on oluliselt paranenud. Sellel on lai valik rakendusi, lai mõõtevahemik, lihtne töö ja madal hind ning see on tööstuses ja teadusuuringutes kõige laialdasemalt kasutatav paksuse mõõtmise instrument.
Mittepurustav meetod ei kahjusta kattekihti ega aluspinda, tuvastamiskiirus on kiire ja suure hulga tuvastamistöid saab teha säästlikult.
【Magnetilise induktsiooni mõõtmise põhimõte】
Magnetinduktsiooni põhimõtte kasutamisel mõõdetakse katte paksust sondist läbi mitteferromagnetilise katte ferromagnetilist substraati voolava magnetvoo suuruse järgi. Katte paksuse väljendamiseks saab mõõta ka vastava magnetresistentsuse suurust. Mida paksem on kate, seda suurem on magnetresistentsus ja seda väiksem on magnetvoog. Magnetinduktsiooni põhimõtet kasutaval paksusmõõturil võib põhimõtteliselt olla magneti juhtiva põhimiku mittemagnetiliselt juhtiva katte paksus. Üldjuhul peab substraadi magnetiline läbilaskvus olema üle 500. Kui kattematerjal on ka magnetiline, peab läbilaskvuse erinevus alusmaterjalist olema piisavalt suur (nt terasel nikeldamine). Kui pehme südamiku mähisega sond asetatakse testitavale proovile, väljastab seade automaatselt testvoolu või testsignaali. Varasemates toodetes kasutati indutseeritud elektromotoorjõu suuruse mõõtmiseks pointer-tüüpi arvestit ning seade võimendab signaali ja näitab seejärel katte paksust. Viimastel aastatel on vooluahela konstruktsioonis kasutusele võetud uusi tehnoloogiaid, nagu sageduse stabiliseerimine, faasilukustus, temperatuuri kompenseerimine jne, ning kasutatakse magnetresistentsust mõõtesignaali moduleerimiseks. Kasutatakse ka projekteeritud integraallülitust ja tutvustatakse mikroarvutit, nii et mõõtmistäpsus ja reprodutseeritavus on kõvasti paranenud (peaaegu suurusjärgus). Kaasaegse magnetilise induktsiooni paksuse mõõturi eraldusvõime on kuni 0,1 um, lubatud viga on kuni 1 protsent ja vahemik on kuni 10 mm.
Magnetpõhimõtte paksusmõõturit saab kasutada teraspinna värvikihi, portselani ja emaili kaitsekihi, plasti ja kummi kattekihi, mitmesuguste värviliste metallide, sealhulgas nikkel-kroomi galvaniseerimise kihi ja erinevate keemia- ja naftatööstuse korrosioonivastased pinnakatted. .
【Pöörisvoolu mõõtmise põhimõte】
Kõrgsageduslik vahelduvvoolu signaal tekitab sondi mähises elektromagnetvälja ja sondi lähenedes tekivad juhis pöörisvoolud. Mida lähemal on sond juhtivale substraadile, seda suurem on pöörisvool ja seda suurem on peegeldustakistus. See tagasiside toimimine iseloomustab kaugust sondi ja juhtiva substraadi vahel, st juhtival substraadil oleva mittejuhtiva katte paksust. Kuna need sondid on ette nähtud mitteferromagnetiliste metallaluspindade katete paksuse mõõtmiseks, nimetatakse neid sageli mittemagnetilisteks sondideks. Mittemagnetilised sondid kasutavad mähisesüdamikena kõrgsageduslikke materjale, näiteks plaatina-nikli sulameid või muid uusi materjale. Võrreldes magnetilise induktsiooni põhimõttega on peamine erinevus selles, et sond on erinev, signaali sagedus on erinev ning signaali suurus ja skaala on erinevad. Sarnaselt magnetilise induktsiooni paksuse mõõturiga saavutab ka pöörisvoolu paksusemõõtur kõrge eraldusvõime 0,1 um, lubatav viga 1 protsent ja vahemik 10 mm.
Pöörisvoolu põhimõtet kasutav paksusmõõtur suudab põhimõtteliselt mõõta mittejuhtivaid katteid kõikidel juhtidel, nagu näiteks kosmoselennukite, sõidukite, kodumasinate, alumiiniumisulamist uste ja akende ning muude alumiiniumtoodete, plastkatete ja anodeeritud kile pinnale jääv värv . Kattematerjalil on teatud juhtivus, mida saab mõõta ka kalibreerimise teel, kuid nende kahe juhtivuse suhe peab olema vähemalt 3-5 korda erinev (näiteks vase kroomimine). Kuigi terasmaatriks on ka elektrijuht, on sedalaadi ülesande mõõtmiseks sobivam kasutada magnetprintsiipi.
