ضخامت سنج

ضخامت سنج چیست؟

ضخامت سنج یکی از تجهیزات اندازه‌‏گیری ضخامت اجسام مختلف است که در حوزه های کنترل کیفیت و فرآیند، آزمایشگاه های رنگ و رزین و پوشش های صنعتی کاربرد دارد. از ضخامت سنج جهت بازرسی و اندازه‌گیری ضخامت رنگ و پوشش، آبکاری ،گالوانیزه، آنودایزینگ و... استفاده می‌شود. کولیس نوعی ضخامت سنج مکانیکی است که برای اندازه‌گیری ضخامت به دسترسی دو طرفه نیاز دارد اما ضخامت سنج ها با استفاده از تکنولوژی های مختلف قادرند ضخامت اجسام را فقط با دسترسی از یک طرف با دقت بالا تعیین کنند. ضخامت سنج ها بر اساس آپشن های مورد نیاز کاربر و قیمت خرید، انواع مختلفی دارند. در ابتدا ضخامت سنج ها فقط ضخامت را اندازه‌گیری کرده و آن را نمایش می‌دادند، اما در نمونه های پیشرفته تر علاوه بر محاسبه ضخامت، قابلیت نمایش مواردی نظیر میانگین، انحراف معیار، کمترین و بیشترین اندازه ضخامت نیز به آن ها افزوده شد.

انواع ضخامت سنج ها بر اساس تکنولوژی به کار رفته در طراحی و ساخت آن ها

1. ضخامت سنج التراسونیک
2. ضخامت سنج مغناطیسی رنگ خودرو
3. ضخامت سنج القای مغناطیسی
4. ضخامت سنج جریان گردابی

ضخامت‌ سنج التراسونیک 

ضخامت‌‌ سنجی که با استفاده از تکنولوژی های مختلف قادر است بدون تخریب، ضخامت اجسام را فقط با دسترسی از یک طرف با دقت بالا تعیین کند، ضخامت‌ سنج التراسونیک نامیده می‌‌‌شود. از مهم‌ترین بخش های ضخامت ‌سنج التراسونیک پراب و یا ترانسدیوسر است که نقش اصلی آن ارسال و دریافت امواج التراسونیک می‌باشد. ضخامت سنج ها با ارسال سیگنال الکتریکی به کریستال داخل پراب آن را مرتعش کرده و موج التراسونیک ایجاد شده توسط پراب به داخل نمونه منتقل می‌شود. سرعت و فرکانس این موج متناسب با نوع ماده به کار رفته در جسم مورد نظر متفاوت است. این موج بعد از گذشتن از ضخامت نمونه وارد فضای داخلی نمونه شده و به هوای داخل نمونه برخورد می‌کند. هوا مانند عایق عمل کرده و این امواج را به شکل درستی بازتاب می‌کند تا توسط پراب دریافت شود.

محاسبه ضخامت سنج التراسونیک

سنجش ضخامت در این دستگاه با اندازه‌گیری زمان انتشار موج از پرآب و برگشت این امواج به پراب و سرعت صوت در جنس نمونه به کمک فرمول زیر محاسبه می‌شود:

D = VT/2

D : ضخامت قطعه

V : سرعت صوت در نمونه

T : مجموع زمان رفت و برگشت در نمونه

کاربرد ضخامت سنج التراسونیک

از این وسیله علاوه بر اندازه‌گیری ضخامت، برای تشخیص پوسیدگی و زنگ زدگی لوله ها نیز استفاده می‌شوند. برای مثال لوله های فلزی جا به جایی سیال، با گذشت زمان دچار خوردگی شده و ضخامت آن کم می شود. ضخامت سنج های التراسونیک می‌تواند ضخامت این لوله ها را با دقت بالا اندازه گیری کند و با مقایسه مقدار خوانده شده و مقادیر قبل از پوسیدگی و خوردگی لوله آگاه شویم. دیگر قابلیت این دستگاه اندازه‌گیری ضخامت از روی پوشش می‌باشد. به سبب این ویژگی از ضخامت سنج التراسونیک در صنعت کشتی‌ سازی و خطوط لوله بسیار استفاده می‌شود.

مزایای ضخامت سنج التراسونیک

1. عدم نیاز به تخریب
2. عدم نیاز به دسترسی دو طرفه قطعه 
3. توانایی سنجش ضخامت اجسام از روی روکش 
4. دقت کمتر از 0.1 میلی متر 
5. کاربری آسان
6. قیمت مناسب

معایب ضخامت سنج التراسونیک

1. نیاز به کالیبراسیون سرعت و فرکانس امواج التراسونیک 
2. برای داشتن دقت بالا در اندازه گیری، نیاز دارد به خوبی با قطعه تماس داشته باشد.

ضخامت سنج مغناطیسی رنگ خودرو

یکی از انواع خاص دستگاه های ضخامت سنج، ضخامت سنج رنگ خودروی آهنربایی است. این دستگاه ها طرز کار خاصی دارند و نسبت به سایر دستگاه های ضخامت سنج، به وقت بیشتری برای تست ضخامت رنگ احتیاج دارند. همانطور که میدانیم با هر بار رنگ شدن خودرو، ضخامت رنگ بیشتر می شود و با نسبت عکس، نیروی مغناطیسی بدنه کمتر می شود. در نتیجه به کمک دستگاه ضخامت سنج رنگ ماشین آهنربایی، می توان رنگ شدگی یا عدم رنگ شدگی خودرو را تشخیص داد.

رنگ در ضخامت سنج آهنربایی

برای کار با دستگاه های ضخامت سنج آهنربایی، شما باید به رنگ های مختلف دستگاه دقت کنید و معنی آنها را بدانید. برای سنجش ضخامت رنگ خودرو، بایستی آهنربا را روی بدنه ماشین بچسبانید و بعد به آرامی به سمت خود بکشید. در روی آهنربا سه رنگ وجود دارد؛ رنگ های سبز، زرد و قرمز. هنگامی که آهنربا را به سمت خود می کشید، اگر بخش قرمز رنگ خیلی زود از بدنه جدا شد، بدان معنی است که خودرو روبروی شما حتما رنگ شده است. اگر در بخش زرد رنگ از بدنه جدا شد، احتمال دارد خودرو رنگ شده باشد. اگر هم در بخش سبز رنگ از بدنه جدا شد؛ قطعا خودرو شما رنگ نشده است.

ضخامت سنج القای مغناطیسی

روش القای مغناطيسی برای اندازه‌گیری ضخامت پوشش های فولادی مغناطیسی یا سطوح فلزی غير مغناطيسي مانند آلومینیوم بکار برده می‌شود. در این روش پروب ضخامت سنج را بر روی قسمتي كه مي‌خواهيم ضخامتش را اندازه بگيريم قرار مي‌دهیم. با تغییر مکان پروب فاصله بين نوک پراب و سطح زیرین اصلی اندازه‌گيري مي شود. داخل پروب ضخامت سنج يک سيم پيچ قرار دارد كه یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. هنگامیکه كه پروب بر روی سطح قرار مي‌گيرد٬ بر اثر القای مغناطیسی، چگالی شار مغناطيسی اين ناحيه را تغيير مي‌دهد. این تغيير القای مغناطيسی در سیم پیچ اولیه باعث تولید شار مغناطیسی در سیم پیچ ثانویه می شود. جریان حاصل از شارژ مغناطیسی در سيم پيچ دومی به ميكروپروسسور منتقل می‌شود و با محاسبه مقدار جریان القایی، ضخامت پوشش توسط میکروپروسسور محاسبه شده و در صفحه نمایشگر به صورت دیجیتالی نشان داده می‌شود.

عملکرد صحیح دستگاه ضخامت سنج القای مغناطیسی

برای عملکرد صحیح این دستگاه باید آن را کاملاً به صورت عمود بر روی سطح قرار دهیم؛ هرگونه انحراف از حالت عمود می‌تواند باعث ایجاد خطای بزرگی شده که کاربر منبع خطای به وجود آمده را به اشتباه خطای کالیبراسیون دستگاه تلقی کرده و سعی در رفع آن خواهد کرد. با توجه به اینکه این دستگاه بر اساس میدان مغناطیسی کار می‌کند، نیاز هست که پس از هر بار لمس سطح اندازه‌گیری توسط سنسور صنعتی، دستگاه مقداری از سطح جدا شود تا میدان مغناطیسی مقاوم به وجود آمده به صورت کامل تخلیه شود. کاربرد عمده اين روش در اندازه‌گيری پوشش های اعمالی بر روی سطح به صورت مايع و يا پودری می باشد. همچنین برای اندازه گیری ضخامت پوشش های آهنی و فولادی كه آبكاری كروم٬ روی كادميوم دارند نیز کاربرد دارد.

مزایای ضخامت سنج القای مغناطیسی

1. عدم نیاز به تخریب
2. عدم نیاز به دسترسی دو طرفه قطعه 
3. کاربری آسان
4. ارزان
5. سرعت و دقت بالا
6. تکرار پذیری بالا

ضخامت سنج جریان گردابی

جریان گردابی یا جریان ادی، به جریان‌های الکتریکی گردشی و پراکنده‌ای می‌گویند که در یک جسم رسانا در اثر یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان، القاء می‌شود. این میدان مغناطیسی متغیر می‌تواند به دلیل یک جریان متناوب، یا حرکت رسانا و میدان نسبت به هم به وجود بیاید. هنگامی که یک هادی در معرض تغییر میدان مغناطیسی در اثر یک جریان متناوب قرار می‌گیرد، جریان های گردشی پراکنده (گردابی) در رسانا پدید می‌آیند. جریان گردابی در حلقه‌های داخل ماده رسانا به جریان در می‌آید. 

ضخامت سنج جريان گردابی همانند ضخامت سنج القای مغناطيسي از پروبی استفاده مي‌کند كه دارای سيم پيچ است. وقتی كه اين پراب در نزديكی يك رسانای فلزی قرار می گيرد، یک جریان در هسته سنسور ایجاد می‌شود كه در نتيجه آن مقاومت ظاهری سيم پيچ پروب تغيير مي‌نمايد. فاصله بين سيم پيچ پروب و سطح رسانا ميزان تغيير مقاومت ظاهری را مشخص می نمايد.

مزایای ضخامت سنج جریان گردابی

1. دقت و رزولوشن بالا 
2. تكرارپذيری
3. سنجش دیجیتالی و هم‌زمان 
4. قیمت پایین

تولید کنندگان

برند وینتک 

شرکت علم و فناوری Shenzhen Jumaoyuan واقع در شهر شنژن، یک تولید کننده حرفه ای محصولات ابزار دقیق تحت نام تجاری ‌"BENETECH" است. این محصولات شامل دماسنج مادون قرمز، بادسنج، سطح صدا، رطوبت و دماسنج، ضخامت سنج اولتراسونیک، ضخامت سنج پوشش، ارتعاش سنج، تستر عایق ولتاژ بالا، تستر مقاومت زمین، تستر RCD (ELCB) و ... می باشد. تمام محصولات برند وینتک دارای استانداردهای CE، ROHS، FCC می باشند. برخی از انواع ضخامت سنج های برند وینتک به شرح زیر است:

ضخامت سنج التراسونیک بنتک مدل WT100A

ضخامت سنج القای مغناطیسی بنتک مدل GT230