Магнитная толщинометрия

Дорогие друзья! Мы возвращаемся с еженедельной новостной подборкой по возможностям методов неразрушающего контроля и полезными знаниями для вашей работы. Следите за новостями - будет интересно!

В новом коротком материале мы познакомим вас с магнитной толщинометрией.

Магнитная толщинометрия

Магнитные методы контроля активно используются в толщинометрии, в первую очередь, для никелевых и хромовых покрытий. Подобные покрытия используются в аэрокосмической отрасли, поэтому это очень ответственные изделия, для толщинометрии которых лучше всего подходят толщиномеры пондеромоторного действия.

Пондеромоторный метод контроля – метод, в основе которого лежит измерение силы отрыва или притяжения постоянных магнитов/электромагнитов к контролируемому объекту. Пример пондеромоторного преобразователя представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Пример пондеромоторного преобразователя

Сила притяжения/отрыва пропорциональна квадрату индукции в зазоре между объектом контроля (ОК) и намагничивающим телом. Сама индукция зависит от величины намагничивающей силы и от величины зазора.

Настройка толщиномеров осуществляется с помощью настроечных образцов из той же стали (для обеспечения тех же магнитных свойств, что у ОК) и с такой же толщиной покрытия. Диапазон измерения толщины покрытия: 1 – 30 мкм.

Преимущества пондеромоторных толщиномеров:

- высокая чувствительность;

- малые габариты, удобство использования датчиков.

Недостатки пондеромоторных толщиномеров: 

- высокие требования к шероховатости поверхности ОК;

- сложность автоматизации процесса.

Магнитостатические толщиномеры определяют напряжённость магнитного поля с помощью датчика Холла или феррозонда в цепи электромагнита/постоянного магнита при изменении расстояния между ОК и магнитом. Пример такого толщиномера дан на рисунке 2.

Рисунок 2 – Магнитостатический толщиномер с П-образным электромагнитом. 1 – электромагнит; 2 – ферромагнитная основа; 3 – покрытие; 4 – датчик Холла; 5 – измерительный прибор

Преимущества:

- высокая чувствительность;

- высокая точность контроля толщин до 12 мм;

- возможность автоматизации.

Недостатки:

- чувствительность к анизотропии свойств материала и к шероховатости;

- необходимо следить за контактом между толщиномером и ОК.

Индукционные толщиномеры используются для контроля немагнитных покрытий на ферромагнитном основании. Принцип их действия основан на измерении изменений магнитного сопротивления цепи, состоящей из ферромагнитной основы изделия, измерительного преобразователя и немагнитного зазора между ними, соответствующего толщине покрытия. Индукционный измерительный преобразователь запитывается синусоидальным током. Пример дан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Магнитно-индукционный толщиномер

Преимущества:

- высокая точность измерений;

- непрерывный процесс измерения;

- минимальная контролируемая площадь равна 1 мм2.

Недостатки:

- сложность изготовления измерительного преобразователя;

- наличие переменного магнитного поля, что даёт потери на вихревые токи.