Faktorer, der påvirker måleusikkerhed - ISO 2360

Måling af belægningstykkelse
INTERNATIONAL STANDARD
ISO 2360

5 Faktorer, der påvirker måleusikkerhed

5.1 Belægningstykkelse

En måleusikkerhed er iboende i metoden. For tynde belægninger er denne måleusikkerhed (i absolutte tal) konstant, uafhængig af belægningens tykkelse, og for en enkelt måling er den mindst 0,5μm. For belægninger tykkere end 25 μm bliver usikkerheden i forhold til tykkelsen og er omtrent en konstant brøkdel af denne tykkelse.

Til måling af belægningstykkelser på 5 μm eller mindre er gennemsnittet af syvral der skal tages mål.

Det er muligvis ikke muligt at opnå måleusikkerheden angivet i punkt 8 ved måling af belægninger med en tykkelse på mindre end 3 μm.

5.2 Grundmaterialernes elektriske egenskaber

Målinger med hvirvelstrømsinstrumenter kan påvirkes af grundmetallets elektriske ledningsevne, som er en funktion af materialets sammensætning og varmebehandling. Den elektriske ledningsevnes indflydelse på målingen varierer betydeligt med instrumentets mærke og type.

5.3 Basismetaltykkelse

For hvert instrument er der en kritisk minimumsgrundmetaltykkelse, over hvilken målinger ikke påvirkes af en stigning i tykkelsen. Da denne tykkelse afhænger af både hvirvelstrømsgenereringsfrekvensen af ​​sondesystemet og de elektriske egenskaber af basismaterialet, bør dets værdi bestemmes eksperimentelt, medmindre andet er angivet af producenten.

En forklaring af hvirvelstrømsgenerering og beregningen af ​​den påkrævede minimumsgrundlagstykkelse, dmin, er givet i bilag A.

Men i mangel af andre oplysninger kan den påkrævede minimumsmaterialetykkelse, dmin, estimeres ud fra ligningen:dmin = 2,5 δ0, hvor δ0 er basismaterialets standardindtrængningsdybde (se A.1).

5.4 Kanteffekter

Hvirvelstrømsinstrumenter kan være følsomme over for pludselige ændringer i overfladekonturen af ​​testprøven. Derfor er målinger foretaget for tæt på en kant eller et hjørne muligvis ikke gyldige, medmindre instrumentet er blevet specifikt kalibreret til sådanne målinger (se 6.2.4 og bilag B).

BEMÆRK Sammenlignet med den fasefølsomme metode i ISO 21968, kan de amplitudefølsomme hvirvelstrømsinstrumenter blive væsentligt mere påvirket af kanteffekter.

5.5 Overfladekrumning

Målinger påvirkes af prøveemnets krumning. Denne krumningspåvirkning varierer betydeligt med instrumentets og sondens mærke og type, men bliver altid mere udtalt, når krumningsradius falder. Målinger foretaget på buede testprøver er derfor muligvis ikke gyldige, medmindre instrumentet er specifikt kalibreret til den pågældende overfladekrumning, eller der anvendes en speciel sonde, som kompenserer for overfladepåvirkning.

5.6 Overfladeruhed

Målinger er påvirket af overfladetopografien af ​​basismaterialet og belægningen. Ru overflader kan forårsage både systematiske og tilfældige fejl. Tilfældige fejl kan reduceres ved at foretage flere målinger, hvor hver måling udføres på et andet sted, og derefter beregne gennemsnitsværdien af ​​denne serie af målinger.

Hvis basismaterialet er groft, skal instrumentets nulpunkt kontrolleres ved syvral placeringer på en typisk prøve af det ubelagte, ru, basismateriale. Hvis der ikke er noget typisk ubelagt basismateriale tilgængeligt, skal belægningen af ​​testprøven strippes, i det mindste over en del af dens område, med en kemisk opløsning, der ikke angriber basismaterialet.

BEMÆRK Sammenlignet med den fasefølsomme metode i ISO 21968, kan den amplitudefølsomme hvirvelstrømsmåling blive kraftigere påvirket af grundmaterialets ruhed.

5.7 Lift-off effekt

Hvis sonden ikke placeres direkte på belægningen, påvirker mellemrummet mellem sonde og belægning ("lift-off") målingen af ​​belægningstykkelsen. Den målte tykkelse vil være lig med belægningstykkelsen plus den ekstra "lift-off"-spalte. Lift-off kan ske utilsigtet, f.eks. ved tilstedeværelsen af ​​fremmede partikler mellem sonden og belægningen. Probespidsen skal kontrolleres ofte for renlighed.

5.8 Probetryk

Det tryk, hvormed sonden påføres prøveemnet, påvirker instrumentets aflæsninger og skal derfor gøres konstant. Denne trykeffekt er mere mærkbar, når belægningerne er bløde. De fleste kommercielt tilgængelige instrumenter er forsynet med konstanttryksonder.

5.9 Probe tilt

Medmindre andet er instrueret af producenten, skal sonden påføres vinkelret på belægningsoverfladen, da vipning af sonden væk fra vinkelret kan forårsage målefejl. Muligheden for utilsigtet hældning kan minimeres ved sondedesign eller ved brug af en sonde. holde jig.

5.10 Temperaturpåvirkninger

Fordi temperaturændringer påvirker sondens karakteristika, bør den bruges under omtrent samme temperaturforhold som dem, der bruges til kalibrering, medmindre sonden har indbygget temperaturkompensation.

5.11 Mellembelægninger

Tilstedeværelsen af ​​en mellembelægning kan påvirke målingen af ​​belægningstykkelsen, hvis den mellembelægnings elektriske egenskaber adskiller sig fra belægningens eller basismaterialets. Hvis der er en forskel, vil målingerne desuden blive påvirket af en mellemlagstykkelse på mindre end dmin. Hvis tykkelsen er større end dmin, kan den mellemliggende belægning, hvis den ikke er magnetisk, behandles som basismaterialet. Det har vist sig, at nogle instrumenter med sondesystemer, der arbejder med flere frekvenser, kan måle både top- og mellembelægninger.

Måling af belægningstykkelse
INTERNATIONAL STANDARD
ISO 2360