اندازه گیری ضخامت رنگ هم برای متخصص تکمیلگر رنگ و هم برای شرکتهایی که از محصولات رنگ شده استفاده میکنند بسیار حائز اهمیت است. رنگ کردن نامناسب منجر به زنگ زدگی میشود. در نتیجه، مناسب بودن یک محصول به کنترل کیفیت رنگهای به کار رفته و در بسیاری از موارد مستندسازی نتایج حاصل از آزمونهای آن در قالب یک فرم الکترونیکی نیاز دارد. درصورتی که مشتری و تولیدکننده یک کالای نهایی از روشها یا ابزارهای متفاوتی جهت تعیین ضخامت رنگ استفاده کنند، احتمال ایجاد نتایج مختلف و غیریکسان وجود دارد. در این مقاله روشهای آزمون موجود جهت اندازهگیری ضخامت رنگ، کاربردهای متداول آنان، و همچنین نوآوریهای موجود در دستگاههای اندازهگیری ضخامت رنگ بررسی شده است.
روشهای آزمون
روش القاي مغناطيسي جهت اندازهگیری ضخامت پوششهاي غير مغناطيسي بر روي زيرآیندهای (بسترهای) آهني و پوششهاي مغناطيسي بر روي زيرآیندهای غير مغناطيسي به کار میرود. این فرايند به صورت مستقيم است که در آن پروب ضخامتسنج بر روي قسمتي كه ميخواهيم ضخامت آن را اندازه بگيريم قرار داده میشود. هنگامی که این پروب تغيير مكان داد، فاصله بين نوك پروب (كه با سطح بستر در تماس است) با سطح زيرآیند اندازهگيري ميشود.
در داخل پروب ضخامتسنج يك سيم پيچ قرار دارد كه يك دامنه مغناطيسي متغير توليد ميکند. هنگامی كه پروب بر روي سطح یک زيرآیند قرار میگیرد، چگالی شار مغناطيسي اين میدان تغيير ميکند. میزان تغيير در این القاي مغناطيسي توسط يك سيم پيچ ديگر اندازهگيري ميشود. خروجي سيم پيچ دومي به يك ریزپردازنده منتقل شده و در آن میزان ضخامت رنگ اندازهگيري شده بر روي صفحه نمایش به صورت ديجيتالي نشان داده ميشود.
روش القای مغناطیسی بسیار سریع است و میتوان از آن جهت اندازهگیری ضخامت پوشش به صورت قرار داده شده بر روی میز یا دستی استفاده نمود. این روش غیر تخریبی، تقریبا کم هزینه، آسان، دقیق و قابل تکرار است و مقادير بدست آمده را به طور همزمان به صورت ديجيتالي در اختيار ما قرار ميدهد.
كاربرد اصلی اين روش در اندازهگيري رنگهای مايع و يا پودري استفاده شده بر روي سطح است و همچنین برای زيرآیندهاي آهني و فولادي كه دارای آبكاري كروم، روی، كادميوم، و فسفات هستند نیز كارايي دارد.
روش جريان گردابی روشی جهت اندازهگیری ضخامت رنگ است که منجر به سنجش پوششهاي نارسانا بر روي زيرآیندهای غيرآهني رسانا، پوششهاي رسانای غيرآهني بر روي زيرآیندهای غيررسانا، و بعضي از پوششهاي غيرآهني بر روي فلزات غيرآهني میشود. این روش بسیار شبیه به روش القای مغناطیسی است و حتی میتواند از بسیاری از پروبهای روش القای مغناطیسی استفاده کند. مزایای این روش نیز بسیار شبیه به روش القای مغناطیسی است که میتوان به کم هزینه بودن، آسان بودن، دقت و تکرارپذیری، و اندازهگیری همزمان و فوری به کمک یک نمایشگر دیجیتال اشاره نمود.
روش جريان گردابي از پروبي استفاده ميکند كه حاوی یک سيم پيچ است. اين پروب/ سيم پيچ به کمک يك نوسانگر با فرکانس بالا، سبب تولید یک میدان متناوب با فركانس بالا میشود. هنگامی كه اين میدان در نزديكي يك رساناي فلزي قرار گيرد، جريانهاي گردابي در آن ماده رسانا ایجاد ميشود كه منجر به تغيير امپدانس سيم پيچ پروب ميشوند.
فاصله بين سيم پيچ پروب و زيرآیند رسانا، ميزان تغيير امپدانس را مشخص میکند. بنابراین میزان ضخامت بر اساس مقدار تغيير امپدانس به صورت دیجیتالی بر روی صفحه نمایش ظاهر میشود.
كاربردهاي متداول اندازهگيري ضخامت به کمک روش جريان گردابي شامل رنگهای مايع وپودري قرار گرفته بر روي آلومينيوم و فولاد ضدزنگ غيرمغناطيسي و همچنين بر روي آلومينيوم آندی شده است.
انتخاب یک ضخامت سنج
بسياري از تجهیزات موجود امروزي بر اساس تركيبي از هر دو روش القاي مغناطيسي و جريان گردابي عمل ميكنند. اين ویژگی سبب میشود کاربر بتواند سنجش را در دامنه وسیعتر و بدون نیاز به تغيير نوع ضخامت سنج انجام دهد. این امکان برای کاربر وجود دارد که از بين ضخامت سنجهايی كه فقط مقدار ضخامت را به صورت ديجيتالي نشان ميدهند و يا ضخامت سنجهايي كه مقادير ضخامت اندازهگيري شده را ذخيره ميکنند و قادر به ارائه اطلاعات آماري همچون میانگین، انحراف استاندارد، و کمترین/بیشترين مقدار هستند، یک دستگاه را انتخاب کنند.
عامل موثر دیگر در انتخاب نوع ضخامت سنج، شكل قطعهاي است كه اندازهگيري ميشود. نمیتوان برای اندازهگيري تمامی قطعات از يك نوع ضخامت سنج و پروب استفاده نمود. پروبهایی که بر روی سیم قرار دارند، در هنگام مواجهه با تجهیزات چند قسمتی انعطاف پذیری بیشتری دارند. برخی از ضخامت سنجها دارای چندین پروب جداگانه هستند و امکان تعویض پروب آنها وجود دارد. به عنوان مثال اندازهگیری ضخامت موجود بر روي قطر داخلي يك لوله ممكن است به پروب 90 درجه نياز داشته باشد، در حاليكه اندازهگیری ضخامت موجود بر روي يك سطح صاف به يك پروب با زاويه صفر درجه نياز دارد. عواملی همچون انحناء، اثر لبه، زبري سطح، ضخامت زیرآیند، نفوذپذيري، و هدایت بر اندازهگیری ضخامت یک رنگ موثر هستند كه باید كاليبره شوند.
همانگونه که قبلا ذکر شد، توانایی ذخیرهسازی دادهها برای مستندسازی و ایجاد گزارش، بسیار اهمیت دارد. به عنوان مثال، این گزارشها میتوانند به تعیین الگوهای پاشش کمک کنند و یا ممکن است برای بازرسی قطعات نیز استفاده شوند. برخی از ضخامت سنجها دارای یک فرستنده رادیویی داخلی هستند که به کاربران اجازه میدهند دادههای قرائت شده را در زمان واقعی به یک رایانه قرار گرفته در فاصله حداکثر 60 فوتی از محل اندازهگیری ارسال نمایند. این دادهها میتوانند به طور مستقیم وارد یک برنامه کنترل فرآیند آماری شوند، در نتیجه نیازی به وارد کردن اطلاعات نیست و بنابراین موجب صرفه جویی در وقت و از بین رفتن خطاهای ورودی میشوند.
یک روش دیگر برای اندازهگیری ضخامت رنگ و مستندسازی دادهها، استفاده از دستگاههای رومیزی است. این دستگاههای رومیزی حاوی یک نمایشگر دیجیتال بزرگ و دارای قابلیت ارزیابی آماری کامل اندازهگیریها هستند. این اطلاعات آماری شامل مقدار میانگین، انحراف معیار، ضریب تغییر، کمترین و بیشترین مقدار، تعداد اندازهگیریها، دادههای آماری قرائتهای تکی یا گروهی، محاسبه فاکتور قابلیت تولید فرآیند، هیستوگرام، نمودارهای احتمال به همراه آزمون توزیع نرمال، گروه بندی خودکار پس از N تعداد اندازهگیری و/یا ارزیابی نهایی خودکار پس از N تعداد گروه، و ارزیابی گروهی بر اساس تعداد گروهها یا ویژگی گروهها است. برخی از این دستگاههای رومیزی قادر به ارائه فرم چاپ مخصوص مشتری هستند.
برخی از این دستگاههای رومیزی علاوه بر مستندسازی، قادر هستند چندین روش آزمون را انجام دهند. این دستگاههایی که قادر به انجام چندین روش آزمون هستند، به نفع شرکتهایی هستند که هم رنگ کاری و هم آبکاری را انجام میدهند. همچنین این دستگاهها از پروبهای جداگانه استفاده میکنند که به این معنی است که کاربرد وسیعتری نسبت به ضخامت سنجهای حاوی پروب داخلی دارند.
بخش اول این مقاله را می توانید از طریق لینک زیر مشاهده کنید:
اصول اندازه گیری ضخامت رنگ (بخش 2)
برای اطلاعات بیشتر شما می توانید با شماره 47951 – 021 تماس بگیرید.