位相感応渦電流法

金属皮膜を渦電流で確実に測定。

渦電流位相式は渦電流式との位相差を厚さに変換した方式です。ISO 21968準拠した渦電流位相式は、あらゆる素地上の金属皮膜を測定することができます。例えば、プリント回路基板上の銅の膜厚、Fe上のNiメッキの膜厚など。渦電流位相式は、測定するサンプルの形状が測定への影響をほとんど及ぼさないため、サンプルの曲率や表面粗さにおいても影響が少なく正確に測定ができます。これは、電磁式や渦電流式に比べて大きな利点です。この理由により、この渦電流位相式は、電気メッキにおける小型パーツ上の亜鉛メッキの膜厚測定にも適しています。

渦電流位相式の測定原理。


渦電流位相式のプローブは、2つのコイルが巻かれたフェライト・コアから成ります。1つのコイルは、高周波磁界(kHz-MHzの範囲)を生成します。これは、測定サンプルに渦電流を引き起こします。

2つ目のコイルは、交流回路における抵抗(インピーダンス)を測ります。プローブのインピーダンスは、サンプルで渦電流によって変化し、励起電流と比較して、位相変移します(位相角φ)。

位相φは、膜厚と導電率に依存します。導電率が既知の場合、測定器に保存されている特性曲線と比較して、膜厚値に変換します。

リフトオフ効果

渦電流位相式は、膜厚測定に大きな利点があります。先に述べたように、実際の測定信号は、皮膜で直接生成されます。それは素地材料からの信号の減衰を測っています。これは電磁式や渦電流式とは異なります

この測定方式では、プローブがサンプル表面に密着せずとも測定が可能です;また塗膜下にある金属層を測定することが可能です(2層コーティング測定)。

このプロセスはどこで使用されますか?

  • 電気メッキ表面やプリント基板の膜厚測定。
    • Fe上のNi
    • Fe上のZnまたはCu
    • 真鍮または青銅上のCu
    • Fe上の溶射アルミニウム皮膜(TSA)
    • プリント基板上のCu
    • プリント基板の穴の中のCu

測定に影響を与える要因は何ですか?

すべての電磁測定法は比較方式です。つまり、測定された信号は、機器に保存された特性曲線と比較されます。結果が正確であることを保証するためには、特性曲線を現在の条件に合わせる必要があります。これを行うために、膜厚測定用の測定機器をキャリブレーションします。

  • 正しくキャリブレーションすることが大切。

      渦電流位相式による膜厚測定に強く影響のある要素として、主に導電率と材料の透磁率です。また、試料の大きさも大変重要な要素です。さらには、全ての測定において、オペレーターが正しくプローブを試料に当てなければなりません。

  • 導電率

      皮膜と素地材料の導電率は、誘発された渦電流の密度を測定し、膜厚測定に対して直接的な影響を及ぼします。したがって、測定器は、素地材料と皮膜の組み合わせに対して調整する必要があります。

  • サンプルの膜厚

      金属の素地材料で渦電流は皮膜材料のみならず、素地材でも発生します。もし、素地材料が非常に薄い、最低限の薄さの場合(例えば、平らな薄い板金)、その材料および測定周波数に依存します。

  • 測定装置の操作

      膜厚計の操作方法も重要です。プローブは常にコーティングの上で水平に保ち、圧力をかけずに使用してください。プローブのポールが小さいほど、傾きによる影響は少なくなります。反対に、ポールが大きいまたは平らな場合、その影響は大きくなります。より高精度を求める場合は、三脚を使用してプローブを安定させ、試料に直接降ろす方法もあります。また、曲面に対応したプリズムなど、さまざまなプローブ取り付け用の補助具もご用意しています。

      基本的には、キャリブレーションは後で膜厚を測定する未コーティング部分で行われます。

重要

誤った測定結果を防ぐためには、以下の影響も考慮する必要があります:

  • 特に柔らかいコーティング(リン酸塩コーティングなど)での押し込み誤差。
  • プローブのポールの摩耗により散乱が増加します。定期的な点検を行うことをお勧めします。

ここで適用される基準は何ですか?

ISO 21968に準拠した渦電流位相式