Fasegevoelige wervelstroommethode
Metalen coatings betrouwbaar meten met wervelstroom.
De fasegevoelige wervelstroommethode is een aanpassing van de amplitudegevoelige wervelstroommethode voor laagdiktemetingen. De fasegevoelige wervelstroommethode kan worden gebruikt om elektrisch geleidende coatings te testen op elk substraat in overeenstemming met ISO 21968, zoals koper op printplaten of nikkel op staal of isolatiemateriaal. De fasegevoelige wervelstroommethode is niet erg gevoelig voor veel invloeden van buitenaf. De kromming van het testobject of de ruwheid van het oppervlak hebben bijvoorbeeld nauwelijks invloed op de meting - een groot voordeel vergeleken met magnetische inductie of de amplitudegevoelige methode. Om deze reden zijn fasegevoelige tasters zeer geschikt voor het testen van de zinkdikte op kleine onderdelen bij galvaniseren zonder extra kalibratie.
Zo werkt de fasegevoelige wervelstroommethode.
De fasegevoelige wervelstroommeters bestaan uit een ferrietkern waar twee spoelen omheen gewikkeld zijn. Een stroom genereert een hoogfrequent magnetisch veld (kHz-MHz bereik) in de bekrachtigingsspoel, die wervelstromen opwekt in het monster.
Door middel van de tweede spoel - de meetspoel - wordt de wisselstroomweerstand (impedantie) van de sonde gemeten. 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 geleidbaarheid bekend is, wordt de fasehoek in het instrument vergeleken met een opgeslagen karakteristieke curve en omgezet in een waarde voor de laagdikte.
Wat gebeurt er tijdens het lift-off effect?
Voor laagdiktemeting heeft de fasegevoelige wervelstroommethode een groot voordeel. Zoals hierboven beschreven wordt het eigenlijke meetsignaal direct in de coating gegenereerd. Dit onderscheidt de methode aanzienlijk van magnetische inductie en de amplitudegevoelige methode, waarbij de verzwakking van het signaal van het basismateriaal wordt gemeten.
Om deze reden hoeft de taster niet direct op de metaallaag te worden geplaatst, maar kunnen ook metaallagen onder een coating worden gemeten, zoals bij duplexmetingen.
Waar wordt dit proces gebruikt?
- Laagdiktemeting op gegalvaniseerde oppervlakken en printplaten, bijv.
- Nikkel op Fe
- Zn of Cu op Fe
- Cu op messing of brons
- Thermisch gespoten aluminium coatings (TSA) op RVS
- Cu op printplaten
- Cu in gaten in printplaten
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 laagdiktemeting.
De juiste kalibratie maakt het verschil
Factoren die de laagdiktemeting met behulp van de fasegevoelige wervelstroommethode sterk kunnen beïnvloeden, zijn voornamelijk de elektrische geleidbaarheid en de doordringbaarheid van de materialen. De dikte van het testonderdeel is ook kritisch. Daarnaast moet de operator altijd zorgen voor de juiste sondepositie voor alle metingen.
Elektrische geleidbaarheid
De geleidbaarheid van de coating en het basismateriaal bepalen de dichtheid van de geïnduceerde wervelstromen en hebben dus een directe invloed op de laagdiktemeting. Daarom moet het instrument worden gekalibreerd met de juiste combinatie van basismateriaal en coating, namelijk met de materialen waarop later de echte metingen worden uitgevoerd.
Dikte van het teststuk
Bij metalen monsters worden niet alleen wervelstromen opgewekt in het coatingmateriaal, maar ook in het basismateriaal. Als het basismateriaal erg dun is (zoals vlakke plaat), moet ervoor gezorgd worden dat de meetfrequentie en materiaalafhankelijke minimumdikte gegarandeerd zijn.
Het meetapparaat bedienen
Last but not least speelt ook de manier waarop de coatingdiktemeter wordt bediend een grote rol bij het bepalen van de coatingdikte. Zorg er altijd voor dat de sonde vlak boven het coatingoppervlak wordt gehouden en zonder druk wordt uitgeoefend. Hoe kleiner de sondekern, hoe minder de invloed door kantelen. Als de sondekern groot of plat is, is de invloed navenant groter. Voor meer precisie kan ook een statief gebruikt worden om de sonde automatisch op het testobject te laten zakken. Daarnaast bieden we plaatsingshulpmiddelen voor diverse tasters, bijvoorbeeld prisma's voor gebogen oppervlakken.
Principe: Kalibratie wordt altijd uitgevoerd op het ongecoate onderdeel op het meetoppervlak waarop later ook de coatingdikte wordt gemeten.
Belangrijk
Om foutieve meetresultaten tegen te gaan, moet ook met de volgende invloeden rekening worden gehouden:
- Indrukfouten bij bijzonder zachte coatings (zoals fosfaatcoatings).
- Verstrooiingstoename door slijtage van de tasterpool. We raden aan regelmatig controles uit te voeren.
Welke norm wordt hier toegepast?
Fasegevoelige wervelstroommethode volgens ISO 21968
Ontdek onze meetapparaten.
