Elektrische geleidbaarheid
Meten met de geleidbaarheidsmethode.
Elektrische geleidbaarheid is een belangrijke materiaaleigenschap. Geleidbaarheidsmeting geeft informatie over de specifieke elektrische geleiding van een metaal en maakt het mogelijk conclusies te trekken over de samenstelling, microstructuur en mechanische eigenschappen. In veel toepassingen is geleidbaarheid dus een belangrijk onderdeel van procescontrole of productbewaking.
Zo werkt het meten van elektrische geleidbaarheid.
De fasegevoelige wervelstroommeters bestaan uit een ferrietkern waar twee spoelen omheen gewikkeld zijn. Eerst genereert een stroom in de opwindspoel een hoogfrequent magnetisch veld (meestal in het kHz-gebied). Dit veroorzaakt wervelstromen in het monster.
De sonde bevat een tweede spoel - de meetspoel, die de wisselstroomweerstand (impedantie) meet. Deze impedantie van de sonde wordt gewijzigd door de wervelstromen in het monster en is uit fase (fasehoek φ) ten opzichte van de excitatiestroom (sonde zonder monster).
De fasehoek φ hangt af van de laagdikte en de elektrische geleidbaarheid van het materiaal. Als de coating of het bulkmateriaal verzadigingsdik is, wordt de fasehoek in het instrument vergeleken met een opgeslagen karakteristiek en omgezet in de geleidbaarheid.
Wat gebeurt er tijdens het lift-off effect?
Voor geleidbaarheid heeft de fasegevoelige wervelstroommethode een nuttig voordeel. Omdat we de fasehoek meten, hoeft de probe niet direct in contact te zijn met het materiaal. In plaats daarvan kan de geleidbaarheid van bijvoorbeeld gouden munten gemeten worden in een plastic beschermhuls.
Waar wordt dit proces gebruikt?
- Geleidbaarheid van aluminiumlegeringen voor anodiseerprocessen
- Geleidbaarheidsmeting voor decoratieve geanodiseerde coatings
Welke factoren kunnen de meting beïnvloeden?
Alle elektromagnetische meetmethoden zijn vergelijkend. Dit betekent dat het gemeten signaal wordt vergeleken met een karakteristiek die in het apparaat is opgeslagen. Om er zeker van te zijn dat het resultaat correct is, moet de karakteristiek worden aangepast aan de huidige omstandigheden. Dit wordt gedaan door het meetapparaat te kalibreren voor geleidbaarheidsmetingen.
De juiste kalibratie maakt het verschil
Factoren die de geleidbaarheidsmeting met de fasegevoelige wervelstroommethode sterk kunnen beïnvloeden zijn de temperatuur en de dikte van het testobject. Daarnaast moet de operator altijd zorgen voor de juiste sondepositie voor alle metingen.
Invloed van de temperatuur op de meetresultaten
Temperatuur beïnvloedt de geleidbaarheid van een metaal sterk. Daarom wordt volgens afspraak het geleidingsvermogen gespecificeerd bij een referentietemperatuur van 20 °C. Als de omgevingstemperatuur tijdens de geleidbaarheidsmeting afwijkt, kan de gemeten geleidbaarheid worden omgezet naar de conventionele specificatie. Sommige van onze probes zijn hiervoor uitgerust met een temperatuursensor. Dit vereenvoudigt het meten van geleidbaarheid aanzienlijk, maar garandeert nog steeds een hoge meetnauwkeurigheid.
Dikte van het teststuk
Om het effect van wervelstromen in het onderzochte materiaal te behouden, moet ervoor gezorgd worden dat de meetfrequentie en materiaalafhankelijke minimumdikte gegarandeerd zijn, vooral in het geval van een dun monster (zoals vlakke metaalplaat).
De geleidbaarheidsmeter bedienen
Als laatste, maar daarom niet minder belangrijk, speelt de manier waarop het instrument wordt bediend ook een grote rol bij de geleidbaarheid. Zorg er altijd voor dat de sonde vlak boven het te testen monster wordt geplaatst. Voor een betere nauwkeurigheid kan ook een statief gebruikt worden om de sonde automatisch op het teststuk te laten zakken. Daarnaast bieden we instelhulpen voor verschillende sondes, zoals prisma's voor gebogen oppervlakken.
Welke norm wordt hier toegepast?
Meten van de elektrische geleidbaarheid volgens DIN EN 50994
Ontdek onze meetapparaten.
