磁性方法
霍尔效应和最重要的影响因素。
磁性法基于涂层和基体材料不同的磁性,用于测量非磁性金属或塑料上的磁性涂层,或测试钢或铁上的非磁性涂层。特别是对于较厚的电镀层,磁性法可能比磁感应法更适合。
这就是磁性过程的工作原理。
磁性法测量是基于以埃德温-霍尔命名的霍尔效应。当载流导体处于恒定磁场中时,就会产生霍尔效应。
电子在导体中移动时,也会在静磁场中移动。这导致洛伦兹力作用在它们身上。洛伦兹力将垂直于磁场的电子推向导体边缘。这导致电荷分离。与电容器一样,这会产生一个电压--霍尔电压。
如何利用霍尔电压测量涂层厚度?
镍涂层等磁性材料会增强静态磁场。这也会增加霍尔电压。通过探头特性曲线(测量信号与涂层厚度之间的函数关系)测量电压并将其转换为测量设备中的涂层厚度值。
这个过程在哪里使用?
- 测量钢铁上的厚金属涂层(铬、锌、铜、铝)或保护涂层(油漆、清漆、橡胶、塑料
测量铝、铜或黄铜等有色金属上的保护层或可磁化镍层
哪些因素会影响测量结果?
所有电磁测量方法都是比较法。这意味着测量信号要与设备中存储的特性曲线进行比较。为确保结果正确,必须根据当前条件调整特性曲线。这可以通过校准用于涂层厚度测量的测量设备来实现。
正确校准带来不同
对涂层厚度测量有很大影响的因素包括:基体材料的磁导率、测试部件的形状和表面粗糙度。此外,操作员本身也会影响测量结果。
磁导率
磁导率表示材料对磁场的适应程度。铁或镍等材料的磁导率较高。它们本身会被磁化并放大磁场。
由于金属及其涂层之间的磁导率不同,因此在更换材料时必须重新校准测量设备,以便准确无误地测量涂层厚度。磁导率取决于多种因素,如钢种、批次、零件加工和温度处理。为避免测量误差,应将这些因素考虑在内。
在曲面上的应用
实际上,大多数测量误差都是由于测试件的形状造成的。在曲面上,穿过空气的磁场部分会发生变化。例如,如果测量设备是在平面上校准的,那么在凹面上测量值就会过低,从而导致涂层厚度过薄。而在凸面曲率上,测量到的涂层厚度则会增加。这样产生的误差可能是实际涂层厚度实际值的数倍。
适用于小型扁平部件
如果测试部件很小或很薄,也会产生类似的效果。在这种情况下,磁场也会超出测试部件,部分进入空气中,从而系统性地伪造测量结果。为了避免这些误差,如果可能,您应该始终在与最终产品相对应的未涂层部件上进行校准。这样,您的涂层测厚仪就能快速提供可靠的涂层厚度数据。
粗糙表面
对于粗糙表面,涂层厚度的测量结果可能会有很大差异,这取决于探头杆是放在粗糙度轮廓的谷底还是峰顶。在这种情况下,测量结果会比较分散,因此我们建议重复测量几次,以形成一个稳定的平均值。一般来说,只有当涂层厚度至少是粗糙度峰值的两倍时,粗糙表面的涂层厚度测量才是可靠的。这是测量涂层厚度而不出现误差的唯一方法。
涂层测厚仪的操作
最后但并非最不重要的一点是,涂层测厚仪的操作方法在确定涂层厚度方面也起着重要作用。请务必确保探头与涂层表面保持水平,并且在不施压的情况下使用。为了获得更好的重复性,还可以使用三脚架将探头放到测试部件上。我们还提供各种放置辅助工具,例如用于弯曲表面的棱镜。原理:校准总是在测量表面上的未涂层工件上进行,随后再在该表面上测量涂层厚度。
重要
为避免测量结果出错,还必须考虑以下影响因素:
- 特别软涂层(如磷酸盐涂层)的压痕误差。
- 探针杆磨损导致散射增加。建议定期检查。
这里采用的是哪种标准?
磁力法符合 DIN EN ISO 2178 标准