자기 유도 방식 코팅 두께 측정

물리적 원리와 가장 중요한 영향 요인

코팅 두께는 자기 유도 방식을 사용하여 비파과 방식으로 측정할 수 있습니다. 이를 위한 전제 조건은 강철이나 철과 같은 자성체의 원소재입니다. 반면 코팅 층은 비자성체이여야합니다. 따라서 페인트 및 플라스틱뿐만 아니라 아연 및 크롬과 같은 코팅의 측정에 적합합니다.

측정 방법은 다음과 같습니다.

자기 유도 측정용 프로브는 여자기 코일이 감긴 철심으로 구성됩니다. 저주파 교류 전류가이 코일을 통해 흐릅니다 (일반적으로 Hz 범위). 이것은 철심의 극 주위에 교류 자기장을 생성합니다.

이제 프로브의 극이 철로 만들어진 부분과 같은 자화 가능한 물체에 접근 하면 철은 교류 자기장을 강화시키며 측정 코일은 이 증가를 전압으로 기록합니다. 전압의 차이는 극과 철 부분 사이의 거리에 따라 다릅니다. 코팅 된 부품의 경우이 거리는 코팅 층 두께에 해당합니다.

schematic drawing of layer thickness measurement with the magnetic induction process

측정 시 유의해야 할 사항은 다음과 같습니다.

모든 전자기 측정 방법은 비교 대상입니다. 즉, 측정된 신호를 장비에 저장된 특성 곡선과 비교합니다. 정확한 결과를 위해 특성 곡선을 현재 조건에 맞게 조정해야 합니다. 이 작업은 칼리브레이션을 통해 진행됩니다.

정확한 칼리브레이션은 많은 차이를 만듭니다!

측정 결과에 큰 영향을 미치는 요인은 기본 재료의 자기 투과성, 표본의 모양 및 표면의 거칠기입니다. 또한 측정 시스템이 결과에 영향을 미칠 수도 있습니다.

자기 투과성

자기 투과성은 물질이 자기장에 얼마나 잘 적응하는지를 나타냅니다. 철이나 니켈과 같은 물질은 투과성이 높습니다. 그들은 스스로 자화하여 자기장을 강화합니다.

금속과 그 합금의 투과도가 다르기 때문에 소재가가 바뀌면 칼리브레이션을 다시 해야합니다.

곡선 표면

실제로 대부분의 측정 오차는 소재의 모양 때문에 발생합니다. 곡면에서는 공기를 통과하는 자기장의 비율이 다릅니다. 예를 들어, 측정기가 평평한 원소재에서 칼리브레이션된 경우 오목한 표면에서 측정하면 결과가 더 낮은 반면 볼록한 표면에서 측정하면 더 높은 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 방식으로 발생하는 오류는 실제 값의 몇 배가 될 수 있습니다!

Influence of the surface curvature on the layer thickness measurement with the magnetic induction process

작고 평평한 부품

소재가 작거나 매우 얇은 경우에도 이와 유사한 효과가 발생할 수 있습니다. 또한 이 경우 자기장이 검체를 넘어 공기로 확장되어 측정 결과가 체계적으로 왜곡됩니다. 이러한 오류를 방지하려면 항상 최종 제품에 해당하는 코팅되지 않은 부품에서 칼리브레이션을 해야 합니다.

거칠기

거친 표면의 경우, 프로브가 프로파일의 '밸리' 혹은 '피크'에 놓이느냐에 따라 결과가 왜곡될 수 있습니다. 이러한 측정에서는 결과가 매우 다양하며 안정적인 평균을 누적하기 위해 측정을 여러 번 반복하는 것이 좋습니다. 일반적으로 거친 표면의 코팅 두께 측정은 코팅 두께가 거칠기 피크의 2배 이상 두꺼운 경우에만 의미가 있습니다.