Méthode des courants de Foucault sensibles à la phase
Mesurer les revêtements métalliques de manière fiable avec les courants de Foucault.
La méthode des courants de Foucault sensibles à la phase est une modification de la méthode des courants de Foucault sensibles à l'amplitude pour la mesure de l'épaisseur des revêtements. La méthode des courants de Foucault sensibles à la phase peut être utilisée pour contrôler les revêtements conducteurs d'électricité sur n'importe quel substrat conformément à la norme ISO 21968, comme le cuivre sur les circuits imprimés ou le nickel sur l'acier ou les matériaux isolants. La méthode des courants de Foucault sensibles à la phase n'est pas très sensible à de nombreuses influences externes. Par exemple, la courbure de la pièce à contrôler ou la rugosité de la surface n'influencent guère la mesure - un grand avantage par rapport à l'induction magnétique ou à la méthode sensible à l'amplitude. C'est pourquoi les sondes sensibles à la phase conviennent très bien pour contrôler l'épaisseur de zinc sur de petites pièces dans le domaine de la galvanoplastie sans étalonnage supplémentaire.
C'est ainsi que fonctionne la méthode des courants de Foucault sensibles à la phase.
Les sondes à courants de Foucault sensibles à la phase sont constituées d'un noyau de ferrite autour duquel sont enroulées deux bobines. Un courant génère un champ magnétique à haute fréquence (plage kHz-MHz) dans la bobine excitatrice, qui produit des courants de Foucault dans l'échantillon.
La deuxième bobine - la bobine de mesure - permet de mesurer la résistance alternative (impédance) de la sonde. Cette impédance de la sonde est modifiée par les courants de Foucault dans l'échantillon et est déphasée (angle de phase φ) par rapport au courant d'excitation (sonde sans échantillon).
L'angle de phase φ dépend de l'épaisseur de la couche et de la conductivité électrique du matériau. Si la conductivité est connue, l'angle de phase est comparé dans l'instrument à une courbe caractéristique enregistrée et converti en une valeur d'épaisseur de revêtement.
Que se passe-t-il pendant l'effet de décollage ?
Pour la mesure de l'épaisseur du revêtement, la méthode des courants de Foucault sensibles à la phase présente un grand avantage. Comme décrit ci-dessus, le signal de mesure réel est généré directement dans le revêtement. Cette méthode se distingue nettement de l'induction magnétique et de la méthode sensible à l'amplitude, où l'atténuation du signal provenant du matériau de base est mesurée.
C'est pourquoi il n'est pas nécessaire de placer la sonde directement sur la couche métallique, mais les couches métalliques situées sous un revêtement peuvent également être mesurées, comme dans le cas d'une mesure duplex.
Où ce processus est-il utilisé ?
- Mesure de l'épaisseur des revêtements sur les surfaces électrodéposées et les cartes de circuits imprimés, par exemple
- Ni sur Fe
- Zn ou Cu sur Fe
- Cu sur laiton ou bronze
- Revêtements d'aluminium pulvérisés thermiquement (TSA) sur Fe
- Cu sur cartes de circuits imprimés
- Cu dans les trous des circuits imprimés
Quels sont les facteurs qui peuvent influencer la mesure ?
Toutes les méthodes de mesure électromagnétique sont comparatives. Cela signifie que le signal mesuré est comparé à une courbe caractéristique enregistrée dans l'appareil. Pour que le résultat soit correct, la courbe caractéristique doit être adaptée aux conditions actuelles. Pour ce faire, l'appareil de mesure est calibré pour la mesure de l'épaisseur du revêtement.
Le bon étalonnage fait la différence
Les facteurs qui peuvent fortement influencer la mesure de l'épaisseur du revêtement à l'aide de la méthode des courants de Foucault sensibles à la phase sont principalement la conductivité électrique et la perméabilité des matériaux. L'épaisseur de la pièce à tester est également un facteur critique. En outre, l'opérateur doit toujours veiller à ce que la position de la sonde soit correcte pour toutes les mesures.
Conductivité électrique
La conductivité du revêtement et du matériau de base détermine la densité des courants de Foucault induits et a donc une influence directe sur la mesure de l'épaisseur du revêtement. C'est pourquoi l'instrument doit être étalonné avec la bonne combinaison de matériau de base et de revêtement, c'est-à-dire avec les matériaux sur lesquels les mesures réelles seront effectuées ultérieurement.
Épaisseur de l'éprouvette
Dans le cas des échantillons métalliques, des courants de Foucault sont générés non seulement dans le matériau de revêtement, mais aussi dans le matériau de base. Si le matériau de base est très fin (comme une tôle plate), il faut veiller à ce que la fréquence de mesure et l'épaisseur minimale en fonction du matériau soient garanties.
Utilisation de l'appareil de mesure
Enfin, le mode d'utilisation de la jauge d'épaisseur de revêtement joue également un rôle majeur dans la détermination de l'épaisseur du revêtement. Veillez toujours à ce que la sonde soit maintenue à l'horizontale au-dessus de la surface du revêtement et appliquée sans pression. Plus la tige de la sonde est petite, moins l'influence de l'inclinaison est importante. Si la tige de la sonde est grande ou plate, l'influence est d'autant plus grande. Pour une meilleure précision, un trépied peut également être utilisé pour abaisser automatiquement la sonde sur la pièce à tester. En outre, nous proposons des aides au placement pour différents palpeurs, par exemple des prismes pour les surfaces courbes.
Principe : L'étalonnage est toujours effectué sur la pièce non revêtue, sur la surface de mesure, sur laquelle l'épaisseur du revêtement sera également mesurée ultérieurement.
Important
Pour éviter des résultats de mesure erronés, il faut également tenir compte des influences suivantes :
- Erreurs d'indentation avec des revêtements particulièrement souples (tels que les revêtements phosphatés).
- Augmentation de la dispersion due à l'usure de la tige de la sonde. Nous recommandons d'effectuer des contrôles réguliers.
Quelle est la norme appliquée ici ?
Méthode des courants de Foucault sensibles à la phase selon ISO 21968
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