9.2 Товщиноміри пондеромоторної дії

Робота магнітовідривних товщиномірів базується на вимірюванні сили відриву або притягування постійних магнітів і електромагнітів до ОК. Сила притягування пропорційна квадрату магнітної індукції В₀ в зазорі між постійним магнітом і поверхнею феромагнітного матеріалу. Індукція у відповідності з рис. 9.2 обернено пропорційна зазору. Засновником пондеромоторного методу товщинометрії є академік Н.С.Акулов. Перші магнітовідривні прилади були виготовлені в кінці 30-х років. Їх розвитком стали прилади типу МТА (магнітний товщиномір Акулова), яким характерні достатньо висока точність вимірювань і незначна залежність показів від ряду заважаючих факторів. Висока точність досягається завдяки використанню механізму компенсації відривного зусилля, який складається з двох спіральних пружин різної жорсткості. Більш жорстка пружина створює постійний натяг, а кут закручування основної (менш жорсткої пружини) є функцією товщини покриття. Змінюючи натяг більш жорсткої пружини, можна розбити весь діапазон вимірювань на ряд піддіапазонів.

Магнітні товщиноміри МТА-2 і МТА-2А виконані на базі годинникового механізму (рис. 9.3). Постійний магніт жорстко закріплений на поворотному важелі і через пружинно - колісну систему зв’язаний з рухомою стрілкою, яка показує по шкалі циферблата значення товщини покриття (в мм), яке відповідає зусиллю відриву магніту.

Рисунок 9.3 – Магнітний товщиномір МТА-2

Механізм оснащений пружинним двигуном для створення відривного моменту і пристроєм для автоматичної зупинки стрілки в момент відриву магніту. Основні технічні характеристики магнітовідривних товщиномірів типу МТА приведені в табл. 9.1.

Таблиця 9.1 – Характеристики магнітовідривних товщиномірів

Тип товщиноміра	Діапізон вимірювань	Основна похибка	Габарити, мм	Маса, г
МТА-2	0 … 400	1,5 мкм до товщини 30 мкм і 5% для товщини > 30 мкм	65х35	150
МТА-2А	0 … 26 20 … 75 60 … 30	1,5 мкм до товщини 30 мкм і 5% для товщини > 30 мкм	85х65х40	240

Аналогічні прилади випускаються і за кордоном. Одним з таких приладів є “Elcometr 211” (Англія), який зображений на рис. 9.4.

Рисунок 9.4 – Магнітовідривний товщиномір “Elcometr 211”

Стан поверхні (шорсткість) в значній мірі впливає на похибку вимірювання товщини покриття, оскільки постійний магніт встановлюється на поверхню з деяким зазором, який визначається шорсткістю. Тому значення приведених в табл. 9.1 похибок відносяться до ОК з обробкою, яка визначається шорсткістю поверхні не більше Rz=20. В інакших випадках похибку вимірювання потрібно перераховувати.

Прилади дуже прості у використанні і дешеві, не потребують джерела живлення, але їх недолік полягає у необхідності дуже точного вимірювання моменту сили відривання магніту, що затрудює автоматизацію контролю. Цей недолік усунено в товщиномірах магнітостатичного типу.