3.Измерение толщины слоя покрытия Бесконтактный толщиномер покрытий для расчета толщины отвердевшего покрытия
Работа прибора основана на технологии низкочастотного ультразвука, что позволяет производить измерения через воздушный зазор, без непосредственного контакта датчика с поверхностью изделия.
Датчик излучает ультразвуковую волну, которая отражается от поверхности покрытия, частично проходит через нее и отражается от изделия. Датчик принимает эти два отражение, рассчитывает расстояние между ними и пересчитывает этот результат к отвержденному покрытию, применяя определенный алгоритмы. Прибор способен проводить измерения покрытий на криволинейных поверхностях, геометрически сложных изделиях и движущихся объекта.
Радиометрические методы
Радиометрические методы основаны на использовании способности радиоактивных излучений вступать во взаимодействие с материалом. Эффектами, сопровождающими этот процесс и представляющими интерес для измерения толщины покрытий, являются обратное рассеяние и поглощение излучения, а также возбуждение атомов, вызывающее их собственное излучение.
Метод основанный на измерении обратного рассеяния
При внедрении пучка радиоактивных частиц в материал их рассеяние происходит во всех направлениях. Доля частиц, отраженных под углом 180° (обратно рассеянных), в этом методе используется в качестве меры толщины рассеивающего слоя.
МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД (МЕТОД ШЛИФОВ)
Самым старым и самым известным методом является метод прямого измерения толщины покрытия на металлографических шлифах с помощью оптического микроскопа. При этом толщину определяют с помощью окуляра, настраиваемого микрометрическим винтом, или окулярного микрометра (а)
При использовании косого шлифа с максимально возможным острым углом к поверхности покрытия измеряемая с помощью микроскопа длина I (б) увеличивается и, следовательно, может быть определена точнее. Это справедливо также для шлифов, изготавливаемых методом хорды (в).
Недостатком метода является длительность изготовления шлифа.
МЕТОД ВЗВЕШИВАНИЯ
Для определения толщины покрытия этим методом образец, площадь А которого известна, взвешивают с нанесенным и снятым покрытием. Толщину ds находят по отношению масс AG и плотности материала покрытия ps:
ds= AG/Aps.
При этом необходимо использование надежного метода стравливания слоя покрытия. Такими оправдавшими себя методами являются электрохимический и химический методы, причем выбирают такой реагент, который, не оказывал бы воздействия на основной материал.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Существуют различные методы измерения толщины покрытия, в основе которых лежит измерение электропроводности. Но основным принципом, используемым во всех вариантах, является зависимость электрического сопротивления материала покрытия от его толщины.
С помощью зондов A1 и A2 через покрытия пропускают ток I. Пропорциональное сопротивлению напряжение U, возникающее на зондах S1 и S2, индицируется на шкале, калиброванной в единицах длины в соответствии со следующим соотношением:
U/I = 1 /ds. (11.3)
Если ток I постоянный, то измеряемое напряжение U обратно пропорционально толщине ds покрытия и наоборот: при постоянном напряжении U ток I пропорционален ds. Измеренное значение соответствует средней толщине покрытия между зондами S1 и S2.