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Misurazione dello spessore del rivestimento con il metodo magnetico

L'effetto Hall e i principali fattori d'influenza

Il metodo magnetico funziona se il rivestimento e il materiale del substrato hanno un livello di magnetizzabilità diverso. Viene utilizzato principalmente per misurare rivestimenti magnetici come il nichel su metalli o plastica non magnetici, ma può anche essere utilizzato per testare rivestimenti non magnetici su acciaio o ferro. I metodo magnetico è più adatto dell'induzione magnetica soprattutto per i rivestimenti elettrolitici più spessi come cromo e zinco.

Misurazione con il sensore di Hall

le misure magnetiche si basano su un effetto che prende il nome da Edwin Hall. Questo effetto si verifica quando un conduttore che trasporta corrente è posizionato all'interno di un campo magnetico costante.;

Quando gli elettroni si muovono attraverso il conduttore, si muovono anche attraverso il campo magnetico statico. Pertanto, sono soggetti alla forza di Lorentz, che spinge gli elettroni verso il bordo del conduttore con un movimento perpendicolare al campo magnetico. Si verifica una separazione di carica. Come capita con il condensatore, questo produce una tensione: la tensione di Hall.

Come funzionano in questo caso le misure degli spessori di rivestimento?

I materiali magnetici, come i rivestimenti in nichel, rafforzano il campo magnetico statico e di conseguenza aumenta anche la tensione di Hall. Questa tensione viene misurata e convertita in un valore di spessore dello strato nel strumento di misura utilizzando una delle curve caratteristiche della sonda: la corrispondenza funzionale tra il segnale di misurazione e lo spessore di rivestimento .;

Fattori da tenere in considerazione durante la misura

Tutti i metodi di test elettromagnetici sono comparativi. Ciò significa che il segnale misurato viene confrontato con una curva caratteristica memorizzata nel dispositivo. Affinché il risultato sia corretto, la curva caratteristica deve essere adattata alle condizioni attuali. Questo è possibile tramite la calibrazione .;

Una corretta calibrazione fa la differenza!

I fattori che influenzano principalmente i risultati di una misurazione includono: la permeabilità magnetica del materiale di base, la forma del campione e la rugosità della superficie. Anche l'operatore può influenzare il risultato .;

Permeabilità magnetica

La permeabilità magnetica indica la capacità di adattamento del materiale a un campo magnetico. Sostanze come ferro o nichel hanno un'elevata permeabilità. Si magnetizzano e rafforzano il campo magnetico.

Dal momento che la permeabilità varia a seconda dei metalli e delle loro leghe, il strumento di misura deve essere ricalibrato tutte le volte che si cambia il materiale;

Superfici curve

In pratica, la maggior parte degli errori di misurazione si verifica a causa della forma del campione. Nelle superfici curve, la proporzione del campo magnetico che passa attraverso l'aria è diversa. Ad esempio, se il misuratore viene calibrato su una lamina piatta, la misura su una superficie concava darebbe un risultato inferiore, mentre su una convessa darebbe un risultato più elevato. Gli errori che si verificano in questo modo aumentano molto rispetto al loro valore effettivo !;

Componenti piccole e piatte

Un effetto simile può verificarsi se il campione è piccolo o molto sottile. Anche in questo caso il campo magnetico si estende oltre il campione e nell'aria, distorcendo sistematicamente i risultati della misura. Per evitare questi errori, occorre calibrare su una parte non rivestita corrispondente al prodotto finale .;

Rugosità

Se il polo della sonda è posizionato a "valle" o su un "picco" del profilo di rugosità, ad es. le superfici ruvide il risultato può essere distorto. Durante queste misurazioni i risultati variano notevolmente ed è consigliabile ripeterle più volte per accumulare una media stabile. In generale, le misure dello spessore del rivestimento su superfici ruvide sono utili solo se il rivestimento ha uno spessore almeno doppio rispetto ai picchi di rugosità.;

Influenza da parte dell'utente

Ultimo ma non meno importante, anche il modo in cui viene utilizzato il strumento di misura gioca un ruolo importante. Assicurarsi sempre che la sonda sia posizionata verticalmente e senza pressione sulla superficie. Per una migliore precisione, è possibile utilizzare un supporto e abbassare automaticamente la sonda sul campione.

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