Go to top

Fouten voorkomen, rekening houden met invloeden Deel 1

Deel 1

Rekening houden met invloeden

Moderne laagdiktemeters die het magneetinductieve meetprincipe (DIN EN ISO 2178) of het amplitudegevoelige wervelstroommeetprincipe (DIN EN ISO 2360) gebruiken, moeten eenvoudig en snel door iedereen bediend kunnen worden. Dit betekent:
meetsonde erop zetten – waarde aflezen – klaar!

Ulrich Sauermann, doctor in de fysica


Maar zo eenvoudig maakt de natuur het niet voor de gebruiker van het toestel. De twee genoemde technieken zijn namelijk vergelijkende meettechnieken. Dat betekent dat het door het gemeten deel veroorzaakte meetsignaal via de karakteristiek in het meettoestel met de kalibratiestandaard vergeleken wordt. En hierdoor kunnen systematische meetfouten ontstaan, indien de gebruiker geen rekening houdt met fundamentele natuurkundige invloeden.

De invloeden, die in de praktijk het meest frequent optreden, worden door de vorm en grootte (geometrie) van het te meten voorwerp veroorzaakt, zoals de kromming van het meetoppervlak (afbeelding?1). Hierdoor is het aandeel van het meetveld van de sonde dat door de lucht gaat voordat het meetveld in het voorwerp dringt bij een buitendiameter (bolle kromming) langer dan op een vlak voorwerp en bij een vlak voorwerp langer dan bij een binnendiameter (holle kromming).

Hoe werkt dit?


Als een meettoestel bijvoorbeeld op een vlak voorwerp wordt gekalibreerd, worden op de buitendiameter systematisch te grote en op de binnendiameter systematisch te kleine meetwaarden gemeten. De gebruiker kan deze meetfouten voorkomen door het meettoestel op de kromming te kalibreren waarop hij later de laagdikte wil meten (afbeelding 1).

Een andere invloed die bepaald wordt door de geometrie van de delen is de dikte van het basismetaal, bv. de plaatdikte (afbeelding 2). Als de delen de zogenaamde verzadigingsdikte hebben die afhankelijk is van de gebruikte meetsonde en de magnetiseerbaarheid of de elektrische geleidbaarheid van het basismetaal, dan verloopt het meetveld van de sonde volledig in het te meten object.
 

Afbeelding 1. Beïnvloedingsfactor kromming, bolle en holle kromming van het te meten voorwerp.

Afbeelding 2. Beïnvloedingsfactor dikte basismetaal.


Hoe werkt dit?


Als een meettoestel bijvoorbeeld op een vlak voorwerp wordt gekalibreerd, worden op de buitendiameter systematisch te grote en op de binnendiameter systematisch te kleine meetwaarden gemeten. De gebruiker kan deze meetfouten voorkomen door het meettoestel op de kromming te kalibreren waarop hij later de laagdikte wil meten (afbeelding 1).

Een andere invloed die bepaald wordt door de geometrie van de delen is de dikte van het basismetaal, bv. de plaatdikte (afbeelding 2). Als de delen de zogenaamde verzadigingsdikte hebben die afhankelijk is van de gebruikte meetsonde en de magnetiseerbaarheid of de elektrische geleidbaarheid van het basismetaal, dan verloopt het meetveld van de sonde volledig in het te meten object.

Wordt nu op dit meetobject gekalibreerd en daarna op een deel met een kleinere verzadigingsdikte gemeten, dan valt op de zijde van het monster dat van de sonde afgewend is een gedeelte van het meetveld buiten het voorwerp en wordt systematisch een te grote meetwaarde gemeten. Wordt echter op dit dunne deel gekalibreerd en daarna op een dikker voorwerp gemeten, dan worden systematisch te kleine meetwaarden gemeten. Ook hier kan de gebruiker deze meetfouten voorkomen door te kalibreren op de basismetaaldikte waarop later de laagdikte gemeten moet worden.
Andere geometrische invloeden zijn: de ruwheid van het basismetaal (afbeelding 3), de grootte van het meetoppervlak en de afstand tussen de sondes die de laagdikte meten en de randen (afbeelding 4).

Afbeelding 3. Beïnvloedingsfactor ruwheid van het basismetaal.

Afbeelding 4. Beïnvloedingsfactor grootte meetoppervlak en randafstand.


Er wordt altijd op het ongecoate deel van het meetoppervlak gekalibreerd waarop op het gecoate deel de laagdikte gemeten moet worden.
In bepaalde gevallen mag van deze regel worden afgeweken, maar deze uitzonderingen moeten goed overwogen en door testmetingen gecontroleerd worden.
Een voorbeeld van een dergelijke uitzondering zijn de gepatenteerde Fischer-wervelstroomsondes ETD3.3 en FTD3.3, die een krommingscompensatie hebben.
Als deze sondes op een vlak, niet-magnetisch voorwerp worden gekalibreerd, kan zonder invloed van de kromming tot een minimale buitendiameter van 4 mm zo goed als foutvrij gemeten worden.

Klik hier voor deel 2

Nieuwsbrief

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief en blijf op de hoogte van alle niet te missen ontwikkelingen in de Aluminium en Roestvast Staal branche.

Velden met een * zijn verplicht