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測定原理と測定に影響を与える重要な要素

電磁式膜厚計を利用して非破壊で膜厚を測定できます。この方式の場合、下地は鋼や鉄などの磁性金属である必要があります。測定対象の皮膜は非磁性となります。

 

測定原理

低周波交流電磁⽯の⼊ったプローブの先端に磁性体を近づけると、磁⽯が磁性体をひきつけることに対する反作⽤(電磁誘導)がおき、2者間の距離のわずかな変化に対応して、2次コイルの電圧が変化します。この変化を利⽤して⽪膜の厚さを測るものです。電磁式は、下地が鉄などの磁性⾦属の場合に使⽤できます。

 

下地が磁性体であることが条件となります。プローブから磁性下地までの距離を測っているので、プローブの密着度・⽪膜の表⾯粗さなどが測定に影響します。

測定の際に注意する点

測定器に保存された検量線カーブと測定信号との比較を利用することになりますので、測定条件や環境が検量線カーブに反映されている必要があります。キャリブレーションを実行することで、反映させることができます。

 

正しくキャリブレーションすることが大切です

測定に大きく影響を与える要素としては、母材の透磁率や形状、表面粗さなどがあります。さらには、測定物へのプローブの当て方にも左右されるときがあります。

 

透磁率

透磁率は物質がどれぐらい磁界を許容するかの目安となります。この考え方を元にすると、鉄やニッケルといった透磁率が高い物質は磁界強度を高めると言えます。

 

透磁率は物質によって、また合金比率によって異なるので、測定対象の母材が変われば、再度キャリブレーションが必要になります。 

曲率のある場合

測定対象物の形状は測定に影響を与えます。曲率がある場合、磁界が測定対象物の中を通る比率と空気中を通る比率が、曲率の無いものに比べて変わります。例えば、曲率の無い平らな形状でキャリブレーションを行った後、凹面を測定すると膜厚は薄めに算出されます。凸面であれば厚めに算出されます。

 

測定面積

測定対象面積が小さい、または測定対象物そのものが薄い場合も、同様の影響を受けます。これらの影響を受けないために、必ず塗膜のない母材、しかも測定対象物と同じ形状のものを利用してキャリブレーションを行うことが重要です。

 

表面粗さ

表面粗さについては、例えば粗さの山のピークにプローブを接するのか谷に接するのかで、結果が異なってくるといったように影響を及ぼします。このような状況を考慮するための1つの方法は、繰り返し測定を行い平均値を採用することです。表面粗さのある測定物を測定する場合、測定したい皮膜の厚さが、粗さの最大と最小の差の2倍以上になるような関係が望ましいです。

 

より精度の高い測定を行うために、Fischerでは接触子面積が大きいプローブや2つの接触子を持つプローブを提供しています。これらのプローブは、あらかじめ表面粗さを考慮した仕様になっており、測定バラつきを抑えることができます。

 

ユーザーによる影響

プローブを測定対象物に当てる際には、垂直、かつ極力低荷重であることが理想的ですが、手動で測定する際には必ずしもそれらが一定になるとは限りません。それらを実現するために、Fischerではプローブを操作するスタンドの提供も行っています。

 

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