ГОСТ Р 51694-2000 Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНТехническим комитетом по стандартизации ТК 195 «Материалы лакокрасочные», ОАО«НПФ «Спектр ЛК»

ВНЕСЕНГосстандартом России

2ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 22 декабря2000 г. № 402-ст

3Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международногостандарта ИСО 2808-97 «Краски и лаки. Определение толщины покрытий» в частиопределения толщины лакокрасочных покрытий методами № 3, 6, 7 с дополнительнымитребованиями, отражающими потребности экономики страны

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Область применения

Настоящийстандарт устанавливает методы измерения толщины органических покрытий, нанесенныхна окрашиваемую поверхность. Стандарт не распространяется на металлическиепокрытия. Некоторые из приведенных методов могут быть применены для измерениятолщины свободных пленок. Методы, области их применения и точность измеренийприведены в таблице1.

Настоящийстандарт применяется для определения толщины лакокрасочных покрытий следующимиметодами:

№3 - Измерение толщины высушенного покрытия приборами, использующими механическийконтакт;

№6- Магнитный метод;

№7 - Метод вихревых токов.

Стандартсодержит определения терминов, касающихся техники измерения толщины покрытий.

Внастоящем стандарте дополнительные требования, отражающие потребности экономикистраны, выделены курсивом.

2 Нормативные ссылки

Внастоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ8.362-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерениетолщины покрытий. Термины и определения

ГОСТ2789-73* Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ8832-76* (ИСО 1514-84) Материалы лакокрасочные. Методы получениялакокрасочного покрытия для испытаний

Методы измерения толщины покрытий

Таблица 1

3 Дополнительная информация

Длякаждого конкретного метода измерений, указанного в настоящем стандарте,необходима следующая дополнительная информация, которая должна быть взята измеждународного стандарта или национального стандарта, или другого документа, касающегосяиспытываемого материала, им, по возможности, она должна быть предметом договорамежду заинтересованными сторонами:

-метод нанесения материала на окрашиваемую поверхность и указание количестваслоев;

-однослойное покрытие или многослойная лакокрасочная система;

-продолжительность и условия сушки (естественной или горячей), старение покрытий(если имеет место) перед измерением;

-метод измерения толщины покрытия (таблица 1);

- ответственнаязона окрашенного образца и, при необходимости, количество измерений.

4 Определения

Внастоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующимиопределениями:

4.1толщина покрытия: Расстояние между поверхностью покрытия и окрашиваемойповерхностью.

Примечание - Значение толщины покрытия вопределенной степени зависит от выбранного метода измерения. Получение точногорезультата возможно в случае, если окрашиваемая поверхность и поверхностьпокрытия ровные и гладкие. На практике ни окрашиваемая поверхность, ниповерхность покрытия не бывают ровными. Во многих случаях шероховатостьпревышает 10 % толщины покрытия. Эта шероховатость влияет на результатыизмерений, полученные различными методами. Для каждого метода это влияние имеетсвои специфические особенности. Поэтому результаты измерений одного и того жеобразца, выполненные разными методами, могут значительно отличаться друг отдруга. Результаты измерения толщины покрытия следует сопровождать указаниемметода измерений, типа использованного прибора и, если известно, погрешности.

4.2ответственная часть поверхности: Часть окрашенного или подлежащегоокрашиванию изделия, для которой покрытие играет существенную роль дляосуществления рабочих функций и/или придания декоративного вида.

4.3контрольный участок: Участок ответственной части поверхности, в пределахкоторого должно быть выполнено необходимое количество отдельных измерений.

4.4точка измерения: Место, в котором проводят единичное измерение. Внастоящем стандарте точку измерения (место испытания) определяют в зависимостиот метода измерения следующим образом:

-для гравиметрических методов (растворения) - место, где покрытие удаляют;

-для методов микроскопического исследования - место, в котором проводятединичное измерение;

-для неразрушающих методов - площадь, занимаемая зондом, или участокповерхности, влияющий на показания прибора.

4.5локальная толщина покрытия: Среднее значение результатов определенногоколичества измерений, выполненных в пределах данного контрольного участка.

4.6наименьшая локальная толщина: Наименьшее значение локальной толщины наответственной части поверхности данного изделия.

4.7наибольшая локальная толщина: Наибольшее значение локальной толщины наответственной части поверхности данного изделия.

4.8средняя толщина: Среднее арифметическое значение результатов испытанийопределенного количества измерений локальной толщины, равномерно распределенныхпо ответственной части покрытия, или результат гравиметрического определениятолщины.

4.9толщина сырого слоя: Толщина слоя лакокрасочного материала, измереннаясразу после нанесения.

5 Общие требования

5.1 Основные положения

Внастоящем стандарте приведены сведения о количестве и расположении точекизмерения при определении толщины лакокрасочного покрытия на стандартныхпластинках для испытаний, подготовленных по ГОСТ8832-76*. На других окрашиваемых поверхностях и окрашенных изделияхколичество и расположение точек измерения должно быть выбрано таким образом,чтобы измерения давали в результате воспроизводимые значения толщины покрытия.Выбор этих условий должен быть предметом договора заинтересованных сторон.

Прииспользовании приборов следует соблюдать инструкции изготовителей.

Приборы следуетпроверять на воспроизводимость. Регулярно следует проводить калибровку прибораи проверять состояние наконечника датчика.

Следуетубедиться в том, что давление наконечника датчика не оказывает значительноговлияния на результаты измерений.

5.2 Шероховатость поверхностей

Шероховатостьокрашиваемой поверхности влияет на определение толщины покрытия. Прииспользовании оптических методов рекомендуется заранее оговаривать контрольныелинии или участки.

Вслучае использования неразрушающего метода контроля калибровку прибора следуетпроводить на той же поверхности, которую в окрашенном виде используют дляиспытания.

Для стальных оснований, прошедших дробеструйнуюобработку, применяют особые условия (метод № 10).

5.3 Краевой эффект

Напоказания некоторых приборов влияет присутствие кромок на образце. Существуютприборы, которые можно откалиброватъ таким образом, что они будут учитыватькраевой эффект. Измерения проводят на расстоянии более 25 мм от кромки изделияили образца или на таком расстоянии от кромки, на которое откалиброван прибор.

5.4 Кривизна поверхности

Некоторыеприборы чувствительны к кривизне поверхности, поэтому их калибровку надо проводитьна поверхностях с такой же кривизной, как у образцов, подлежащих испытанию.

6 Метод № 3 - Измерение толщины высушенного покрытия приборами,использующими механический контакт

Измеренияпроводят на покрытиях, высушенных до такой степени, что они могут выдержатьдействие зажимных элементов микрометра или измерительного стержнямногооборотного индикатора без образования видимых повреждений.

Этотметод пригоден для плоских окрашенных поверхностей и изделий, а также изделий скруглым сечением (например проволока) и для покрытий, которые можно удалитьрастворителем или механическим способом.

6.1 Метод № 3А - Измерение толщины покрытиямикрометрическим методом

6.1.1Общая часть

Этотметод позволяет измерять толщину высушенного покрытия средствами измерения спределом погрешности измерений 5 мкм.

6.1.2 Средства измерений

Любоймикрометр, снабженный трещоткой, с пределом погрешности измерения 5 мкм илименее (приложениеА).

6.1.3Порядок проведения испытаний

6.1.3.1Выбирают точки, в которых должны быть проведены измерения. Точки измерениядолжны быть свободны от дефектов поверхности и расположены на расстоянии неменее 20 мм от края лакокрасочного покрытия на расстоянии ≈ 50 мм друг отдруга.

Приработе с большими окрашенными поверхностями количество точке измерения и ихрасположение по поверхности должно быть таким, чтобы получить достоверныеданные, характеризующие толщину покрытия на всей окрашенной площади.

Вокругкаждой точки измерения легким нажимом очерчивают окружность диаметром ≈ 10мм и ставят рядом порядковый номер.

6.1.3.2 Окрашенный образец закрепляют так, чтобы все испытуемыеточки были доступны для измерения микрометром (6.1.2).

6.1.3.3 Микрометр располагают так, чтобы пятка микрометранаходилась в соприкосновении с обратной стороной измеряемого образцанепосредственно под первой точкой измерения. Медленно вращая барабанмикрометрического винта, перемещают измерительный стержень к исходной точке доотказа, при этом измерительный стержень далее не двигается при поворотетрещотки.

Отмечаютпоказания микрометра, пользуясь в случае необходимости зеркалом. Вносятрезультаты измерений в протокол вместе с номером точки измерения.

Ослабляютзажимы, снимают микрометр и повторяют всю процедуру в следующей точкеизмерения.

6.1.3.4Осторожно удаляют покрытие в пределах окружности в каждой точке измерения спомощью соответствующего растворителя или механическим способом, стараясь приэтом не стереть номер. Для этого испытуемый участок закрывают круглым кусочкомфильтровальной бумаги и наносят на него несколько капель соответствующегорастворителя.

Измеряюттолщину основания, повторив процедуры 6.1.3.2и 6.1.3.3 для каждой точки измерения.

Примечание - Толщину основания можноизмерить до окраски, чтобы потом не нарушать целостности покрытия.

6.1.4Обработка результатов

6.1.4.1Вычисляют толщину покрытия в каждой точке измерения путем вычитания показаний,полученных после удаления покрытия, из показаний, полученных до него.

6.1.4.2Вычисляют среднее арифметическое значение толщины покрытия на испытуемомобразце с пределом погрешности 5 мкм или менее (в зависимости от точностимикрометра).

6.2 Метод № 3В - Определение толщины покрытий сприменением многооборотного индикатора

6.2.1Общая часть

Этотметод позволяет измерять толщину высушенного покрытия средствами контроля впределах точности измерения 2 мкм.

6.2.2Средства измерения

Многооборотныйиндикатор или любой другой индикатор, предназначенный для линей: измерений, имеющийизмерительный стержень для механического контакта с поверхностью изделия,снабженный механическим, оптическим или электронным отсчетным устройством, сточное измерения в интервале 2 мкм и смонтированный на жестком основании (приложениеА).

6.2.3Порядок проведения испытаний

6.2.3.1Выбирают точки, в которых должны быть проведены измерения. Точки измерениядолжны быть свободны от дефектов поверхности и расположены на расстоянии неменее 20 мм края лакокрасочного покрытия на расстоянии ≈ 50 мм друг отдруга.

Приработе с большими окрашенными поверхностями количество точек измерения и ихрасположение по поверхности должно быть таким, чтобы получить достоверныеданные, характеризующие толщину покрытия на всей окрашенной площади.

Вокругкаждой точки измерения легким нажимом очерчивают окружность диаметром ≈10 мм и ставят рядом порядковый номер.

6.2.3.2Устанавливают окрашенный образец таким образом, чтобы ни давлениеизмерительного стержня, ни операции по удалению покрытия не вызывали измененияего положения.

Устанавливаютиндикатор вертикально на образец так, чтобы измерительный стержень оказался надцентром первой точки измерения. Осторожно опускают измерительный стержень доплотного соприкосновения с покрытием. Записывают в протокол испытаний показанияиндикатора и номер точки измерения. Измерительный стержень опускают на покрытиенесколько раз, регистрируя показания. Убирают измерительный стержень и удаляютлакокрасочное покрытие в пределах окружности в каждой точке измерениясоответствующим растворителем или механическим способом. Для этого испытуемыйучасток закрывают круглым кусочком толстой фильтровальной бумаги и наносят нанего несколько капель соответствующего растворителя.

Осторожноопускают на то же место измерительный стержень до обеспечения плотного контактас окрашиваемой поверхностью и регистрируют показания. Проводят измерениянесколько раз.

6.2.3.3Повторяют процедуру в каждой точке измерения.

6.2.4Обработка результатов

6.2.4.1Вычисляют толщину покрытия в каждой точке измерения путем вычитания показаний,полученных после удаления покрытия, из показаний, полученных до него.

6.2.4.2Вычисляют среднее арифметическое значение толщины покрытия на испытуемомобразце с точностью до 2 мкм.

7 Метод № 6 - Магнитный метод (приложение Б)

7.1 Общая часть

Этотметод относится к разряду неразрушающих и используется для определения толщинынемагнитных высушенных покрытий на магнитных металлических основаниях.

7.2 Методы измерения

7.2.1Метод № 6А - Метод магнитной индукции

Приборы,используемые в этом методе, измеряют сопротивление магнитного потока,проходящего через покрытие и основание.

7.2.2Метод № 6В - Метод отрыва постоянного магнита

Приборы,используемые в этом методе, измеряют магнитное притяжение между постоянныммагнитом и основанием, при этом покрытие влияет на величину магнитногопритяжения.

7.3 Калибровка приборов

7.3.1Общие положения

Передработой каждый прибор должен быть откалиброван в соответствии с инструкцией поприменению с использованием калибровочных эталонов. Для приборов, которые немогут быть откалиброваны, определяют отклонение от номинального значения путемсравнения с калибровочными эталонами и учитывают это отклонение для всехизмерений.

Впроцессе эксплуатации прибора калибровку следует проводить через короткиеинтервалы времени.

7.3.2Калибровочные эталоны

Калибровочныеэталоны известной и однородной толщины применяют или в виде фольги или пластин,или как окрашенные эталоны с указанными на них значениями толщины, поверенными всоответствии с действующими государственными эталонами.

Калибровочнуюфольгу обычно изготовляют из подходящих для этого назначения пластическихматериалов. Поскольку во время измерений такие эталоны подвергают деформации,их следует часто менять.

Поверхностныеи магнитные характеристики металла основания окрашенных калибровочных эталоновдолжны быть подобны аналогичным показателям образца для испытаний.

Толщинаоснования образца для испытаний и калибровочного эталона должна бытьодинаковой, если не превышено критическое значение, указанное в 7.4.2.

7.4 Порядок проведения испытаний

7.4.1Общая часть

Приэксплуатации приборов необходимо следовать инструкциямпредприятий-изготовителей. Проверяют калибровку прибора (7.3) на испытательном стенде перед каждымиспользованием и через короткие интервалы (не мене одного раза в час), чтобыобеспечить точность измерений.

7.4.2Толщина металлического основания

Длякаждого прибора существует критическое значение толщины основания, вышекоторого увеличение толщины уже не влияет на результаты измерений.

Проверяют,превышает ли толщина основания образца критическое значение. Если результатотрицательный, наращивают толщину за счет соединения с таким же металлом илиполучают подтверждение проведения калибровки на калибровочном эталоне такой жетолщины и с такими же магнитными свойствами, как у образца для испытаний,

7.4.3Количество измерений

Учитываяобычный разброс показаний, необходимо проводить несколько измерений на каждомконтрольном участке (например три измерения), чтобы получит локальную толщинукак среднее арифметическое значение результатов ряда измерений. Количество ираспределение контрольных участков может быть предметом обсуждениязаинтересованных сторон.

8 Метод № 7 - Метод вихревых токов (приложение В)

8.1 Общая часть

Спомощью этого метода, относящегося к разряду неразрушающих, можно определятьтолщину непроводящих высушенных покрытий на немагнитных металлическихоснованиях.

8.2 Метод измерения

Вихретоковыеприборы работают по принципу образования в системе датчика приборавысокочастотного электромагнитного поля, вызывая вихревые токи в проводнике, накотором расположен датчик, причем амплитуда и фаза этих токов являются функциейтолщины непроводящего покрытия, находящегося между проводником и датчиком.

8.3 Калибровка приборов

8.3.1Общие положения

Передработой каждый прибор должен быть откалиброван в соответствии с инструкцией поприменению с использованием калибровочных эталонов.

Впроцессе работы калибровку прибора проверяют через короткие интервалы.

8.3.2Калибровочные эталоны

Калибровочныеэталоны известной и однородной толщины применяют в виде фольги или какокрашенные эталоны с указанными на них значениями толщины, поверенными всоответствии с действующими государственными эталонами.

Калибровочнуюфольгу обычно изготовляют из подходящих для этого назначения пластическихматериалов. Поскольку во время измерений такие эталоны подвергают деформации,их следует часто менять.

Окрашенныеэталоны состоят из непроводящих покрытий известной и равномерной толщины схорошей адгезией к основанию.

8.4 Порядок проведения испытаний

8.4.1Общая часть

Приэксплуатации приборов необходимо следовать инструкциямпредприятий-изготовителей, Проверяют калибровку прибора (8.3) на испытательном стенде перед каждымиспользованием и через короткие интервалы (не менее одного раза в час), чтобыобеспечить точность измерений.

8.4.2Количество измерений

Учитываяобычный разброс показаний, необходимо проводить несколько измерений на каждомконтрольном участке (например три измерения), чтобы получить локальную толщинукак среднее арифметическое значение результатов ряда измерений. Количество ираспределение контрольных участков может быть предметом обсуждениязаинтересованных сторон.

9 Протокол испытаний

Протоколиспытаний должен содержать:

-сведения о материале, из которого изготовлено покрытие, подлежащее измерению;

-ссылку на настоящий стандарт;

-дополнительную информацию по разделу 3;

-ссылку на национальный стандарт или другой документ, содержащий информацию по разделу 3;

- результатизмерения (отдельные значения толщины и ее среднее значение со стандартнымотклонением; можно указать отдельные значения толщины вместе с минимальными имаксимальными значениями);

-любое отклонение от стандартной процедуры;

-дату проведения измерений.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Технические характеристикиприборов для определения толщины лакокрасочных покрытий

Таблица А.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Немагнитные покрытия намагнитных основных металлах.
Измерение толщины покрытия. Магнитный метод

Б.1Назначение и область применения

Настоящийстандарт устанавливает требования к применению приборов магнитного типа длянеразрушающих измерений толщины немагнитных покрытий (включая стекловидные ифарфоровые эмалевые покрытия) на магнитных основных металлах.

Методприменим только для измерений плоских образцов.

Б.2Сущность метода

Приборымагнитного типа для измерения толщины покрытия измеряют либо магнитноепритяжение между постоянным магнитом и основным металлом с покрытием, либосопротивление магнитного потока, проходящего через покрытие и основной металл.

Б.3Факторы, влияющие на точность измерения*

Наточность измерения толщины покрытия могут влиять следующие факторы.

Б.3.1Толщина покрытия

Точностьизмерения изменяется с толщиной покрытия и зависит от конструкции прибора. Длятонких покрытий - точность постоянна и не зависит от толщины. Для толстыхпокрытий - точность приблизительно постоянная.

Б.3.2Магнитные свойства основного металла

Различныемагнитные свойства основного металла влияют на точность измерения толщиныпокрытия магнитным метолом. На практике изменения в магнитных свойствахнизкоуглеродистых сталей можно считать несущественными. Для того чтобы избежатьвлияния нескольких или единичных тепловых обработок и холодной обработки,прибор следует калибровать, используя калибровочный эталон с основным металломс теми же свойствами, что и испытуемый образец или, если возможно, с помощьюиспытуемого образца перед нанесением покрытия.

Б.3.3Толщина основного металла

Длякаждого прибора существует критическая толщина основного металла, вышекоторой увеличение толщины не влияет на точность измерения. Так как критическаятолщина зависит от датчика прибора и природы основного металла, ее значениеопределяют экспериментально, если она не оговорена изготовителем.

Б.3.4Краевой эффект

Методчувствителен к резким изменениям контура поверхности испытуемого образца.Измерения, проводимые слишком близко к кромке или с внутренней стороныуглубления, не будут достоверными, если прибор не откалиброван специально длятаких измерений. Краевой эффект может распространяться на расстояние до 20 ммот края образца в зависимости от прибора.

Б.3.5Кривизна

Наизмерения оказывает влияние кривизна поверхности испытуемого образца. Влияниекривизны поверхности на точность измерения зависит в большой степени от моделии типа прибора, но всегда увеличивается с уменьшением радиуса кривизны. Приборыс двухполюсными датчиками могут давать разные показания, если их полюса вплоскостях параллельны или перпендикулярны к оси цилиндрической поверхности.Подобный эффект можно получить и с однополюсным датчиком с неравномерно стертымнаконечником.

Измерения,проводимые на изогнутых испытуемых образцах, требуют специальной калибровкиприбора.

Б.3.6.Шероховатость поверхности

Еслиповторные измерения, сделанные на шероховатой поверхности по ГОСТ 2789-73*,в пределах стандартного образца существенно различаются, необходимо числоизмерений увеличить, по крайней мере, до 5.

Б.3.7Направление механической обработки основного металла

Наизмерения, проводимые на приборах, имеющих двухполюсный датчик или неравномерноизношенный однополюсный датчик, может оказывать влияние направлениемеханической обработки магнитного основного металла (например проката), приэтом показания прибора меняются в зависимости от ориентации датчика наповерхности.

Б.3.8Остаточный магнетизм

Остаточныймагнетизм основного металла влияет на точность измерения приборами, работающимипо принципу постоянного магнитного поля. Влияние остаточного магнетизма наточность измерения значительно меньше в том случае, когда измерения проводятприборами, работающими по принципу переменного магнитного поля (Б.5.7).

Б.3.9Магнитные поля

Сильныемагнитные поля, создаваемые различными типами электрооборудования, могут бытьсерьезной помехой при работе магнитных приборов, использующих постоянноемагнитное поле (Б.5.7).

*В настоящем стандарте измерения проводят с той жеточностью, с какой откалиброван прибор.

Б.3.10Посторонние частицы

Датчикиприборов должны обеспечивать физический контакт с испытуемой поверхностью. Таккак эти приборы чувствительны к инородным частицам, мешающим непосредственномуконтакту между датчиком и поверхностью покрытия, наконечник датчика следуетпроверять на чистоту.

Б.3.11Проводимость покрытия

Некоторыемагнитные приборы работают в частотах 200 - 2000 Гц. В этих частотах в толстыххорошо проводящих покрытиях возникают вихревые токи, которые могут влиять напоказания прибора.

Б.3.12Давление датчика

Полюсыиспытательного датчика приходится применять при постоянном, но довольно высокомдавлении, но при этом не должно происходить деформации покрытия, даже еслиматериал покрытия мягкий. Мягкие покрытия можно покрывать фольгой, толщинуфольги вычитают из результатов испытания. Такое решение является такженеобходимым при измерении толщины фосфатных покрытий.

Б.3.13Направление датчика

Напоказания приборов, работающих по принципу магнитного притяжения, можетвлиять направление магнита по отношению к гравиметрическому полю земли. Работадатчика прибора с горизонтальной или вертикальной ориентацией требуетдифференцированной калибровки. Без этой калибровки работа невозможна.

Б.4Калибровка приборов

Б.4.1Общие положения

Передработой каждый прибор следует калибровать в соответствии с инструкциямиизготовителя, применяя соответствующие калибровочные эталоны, или сравнениемизмерений толщины, сделанных на отобранных испытуемых образцах магнитнымметодом, установленным настоящим стандартом, относительно специальногопокрытия. Для приборов, которые не могут быть откалиброваны, отклонениеот номинального значения определяют сравнением с калибровочными эталонами ипринимают во внимание при всех измерениях.

Вовремя работы следует часто проверять калибровку прибора. Следует обратить вниманиена факторы, перечисленные в разделе Б.3, и наметодику, указанную в разделе Б.5.

Б.4.2Калибровочные эталоны

Вкачестве калибровочных эталонов одинаковой толщины применяют либо прокладки илифольгу, либо эталоны с покрытием.

Б.4.2.1Калибровочная фольга

Примечание - В этом пункте слово «фольга» применяют для обозначения немагнитнойметаллической или неметаллической фольги или прокладки.

Из-затрудности в обеспечении достаточного контакта фольга обычно не рекомендуетсядля калибровки приборов, работающих по принципу магнитного притяжения. Ее можноприменять для калибровки других типов приборов. Фольга имеет преимущества прикалибровке на изогнутых поверхностях и в этих случаях более применима, чемэталоны с покрытием.

Дляпредотвращения ошибок при измерении необходимо установить плотный контакт междуфольгой и основным металлом. По возможности следует избегать упругой фольги.

Калибровочнаяфольга деформируется и поэтому ее следует часто заменять.

Б.4.2.2Эталоны с покрытием

Эталоныс покрытием состоят из покрытий известной и одинаковой толщины, прочносвязанных с основным металлом.

Б.4.3Контроль

Б.4.3.1Шероховатость поверхности и магнитные свойства основного металла калибровочныхэталонов должны быть аналогичны шероховатости и свойствам испытуемого образца.Для подтверждения их соответствия рекомендуется сравнить показания, полученныена основном металле испытуемого образца, и калибровочного эталона без покрытий.

Б.4.3.2 В некоторых случаях калибровку прибора проверяют,поворачивая датчик до 90° (Б.3.7 и Б.3.8).

Б.4.3.3Толщина основного металла испытуемого образца и калибровочного эталона должнабыть одинаковой, если критическая толщина, указанная в Б.3.3, не завышена.

Толщинаосновного металла калибровочного эталона и испытуемого образца должна бытьдостаточной для того, чтобы показания прибора не зависели от толщины основногометалла.

Б.4.3.4Если кривизна поверхности покрытия, предназначенная для измерения, мешаеткалибровке на плоской поверхности, кривизна калибровочного эталона илиосновного металла, на который помещают калибровочную фольгу, должна бытьодинаковой с испытуемым образцом.

Б.5Методика проведения измерения

Б.5.1Общие положения

Каждыйприбор должен работать в соответствии с инструкциями изготовителя. Особоевнимание следует уделять факторам, перечисленным в разделе Б.3.

Калибровкуприборов следует проводить по плану испытания (раздел Б.4) каждый раз перед использованиемприбора и через частые интервалы времени во время работы.

Следуетсоблюдать меры предосторожности.

Б.5.2Толщина основного металла

Проверяют,не превышает ли толщина основного металла критическую толщину. Если непревышает, используют метод, указанный Б.4.3.2,либо обеспечивают проведение калибровки на калибровочном эталоне, имеющем ту жетолщину и магнитные свойства, что и испытуемый образец.

Б.5.3Краевой эффект

Измеренияне следует проводить близко к краю, отверстию, внутри угла испытуемого образца,если прибор специально не калиброван для такого измерения.

Б.5.4Кривизна

Измеренияне следует проводить на искривленных поверхностях испытуемого образца, еслиприбор специально не калиброван для таких измерений.

Б.5.5Число измерений

Принимаяво внимание влияние различных факторов на показания приборов, необходимосделать несколько измерений в каждой точке измеряемой поверхности по ГОСТ8.362-79. Местные отклонения в толщине покрытий требуют проведениянескольких измерений на эталонной площади; это особенно относится к шероховатойповерхности. Приборы, работающие по принципу магнитного притяжения,чувствительны к вибрации, поэтому завышенные результаты измерения не должныучитываться.

Б.5.6Направление механической обработки

Еслинаправление механической обработки оказывает сильное влияние на показания,измерения на испытуемых образцах должны проводиться датчиком в том женаправлении, что и в процессе калибровки. Если это невозможно, следует сделатьчетыре измерения на той же измеряемой площади поверхности при вращении датчикадо 90°.

Б.5.7Остаточный магнетизм

Приналичии остаточного магнетизма в основном металле необходимо при использованиидвухполюсного прибора с постоянным магнитным полем проводить измерения в двухнаправлениях, отличающихся на 180°.

Днятого чтобы получить достоверные результаты, необходимо размагнитить испытуемыйобразец.

Б.5.8Очистка поверхности

Передизмерениями толщины поверхность образца должна быть очищена от грязи, жира,продуктов коррозии без нарушения целостности покрытия. Следует избегатьизмерений толщины покрытия на участках с видимыми дефектами, которые удаляютсяс трудом: остатки флюса от пайки или сварки, пятна от кислоты, окалина, окислы.

Б.5.9Свинцовые покрытия

Свинцовыепокрытия могут прилипать к магниту прибора, работающего по принципу магнитногопритяжения. Применение очень тонкой масляной пленки улучшит воспроизводимость измерений,при этом остатки масла следует вытереть так, чтобы поверхность была практическисухой при измерениях. Не следует применять масло на других покрытиях, кромесвинцовых.

Б.5.10Технический персонал

Полученныерезультаты могут зависеть от квалификации оператора. Давление на датчик илискорость приложения балансирующей нагрузки на магнит у разных людей различна.Такие воздействия могут быть снижены или сведены к минимуму при использованииприбора, калиброванного тем же оператором, который проводит измерение, или прииспользовании датчиков с постоянным давлением. В тех случаях, когда неиспользуют датчики с постоянным давлением, необходимо применение измерительногоприбора.

Б.5.11Расположение датчика

Датчикприбора должен располагаться перпендикулярно к испытуемой поверхности образца вточке измерения. Для приборов, основанных на измерении силы притяжения, этоявляется существенным. Для других приборов желательно слегка наклонить датчик ивыбрать минимальный угол наклона. Если на гладкой поверхности полученныерезультаты существенно зависят от угла наклона, вероятно, датчик изношени требует замены.

В случае,если прибор, работающий по принципу силового притяжения, применяют вгоризонтальном или вертикальном положении, его следует калибровать для каждогоположения отдельно.

Б.6Точность измерения

Прибордолжен быть откалиброван так, чтобы толщину покрытия можно было измерить сточностью до 10 % действительной толщины или с точностью в пределах ±1,5 мкм, взависимости от того, что является оптимальным (раздел Б.4).Этот метод может быть очень точным.

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)
Токонепроводящие покрытия наметаллах с немагнитной основой. Измерение толщины покрытия. Метод вихревыхтоков (токи Фуко)

В.1 Назначение иобласть применения

Настоящийстандарт устанавливает метод применения вихретоковых приборов длянеразрушающего измерения толщины токонепроводящего покрытия на металлах снемагнитной основой. Настоящий метод также применяют для измерения толщиныбольшинства оксидных покрытий, получаемых в процессе анодной обработки.

В.2Сущность метода

Приборыс токами Фуко работают по принципу образования в системе датчика приборавысокочастотного электромагнитного поля, вызывая токи Фуко в проводнике, накотором расположен датчик; амплитуда и фаза этих токов соответствуют толщинетоконепроводящего покрытия, расположенного между проводником и датчиком.

В.3 Факторы, влияющие на точность измерения

В.3.1 Толщинапокрытия

Для методахарактерны измерения с различной точностью. Для тонких покрытий точность (вабсолютных пределах) постоянна, не зависит от толщины покрытия и для единичногоизмерения составляет около 0,5 мкм. Для покрытий толщиной свыше 25 мкмпогрешность измерения составляет приблизительно постоянную часть толщиныпокрытия.

Втом случае, если толщина покрытия 5 мкм или менее, рекомендуется взять среднееиз нескольких измерений. Иногда невозможно достигнуть точности, указанной в разделе В.6, дляпокрытия толщиной менее 3 мкм.

В.3.2 Электрическиесвойства основного металла

Наизмерения токами Фуко влияет электропроводность основного металла, котораязависит от химического состава и термической обработки.

Влияниеэлектропроводности на измерение зависит от конструкции и типа прибора.

В.3.3 Толщина основного металла

Длякаждого прибора существует критическая толщина основного металла, выше которойувеличение толщины основы не влияет на измерения. Так как толщина основы иэлектропроводность влияют на точность измерения, значение критической толщиныследует определить экспериментально, если она не указана изготовителем.

Дляданной измеряемой частоты чем выше электропроводность основного металла, темменьше ее критическая толщина. Для данного основного металла чем вышеизмеряемая частота, тем меньше критическая толщина основного металла.

В.3.4 Краевойэффект

Приборыдля измерения токами Фуко чувствительны к резким изменениям конфигурациииспытуемого образца. Потому измерения, проводимые близко к краю или выступу,требуют специальной калибровки прибора.

В.3.5 Кривизна

Наизмерения влияет кривизна испытуемого образца. Влияние кривизны зависит отконструкции и типа прибора, всегда становится более четко выраженным суменьшением радиуса кривизны на искривленных образцах и требует специальнойкалибровки прибора.

В.3.6 Шероховатостьповерхности

Наизмерения влияет шероховатость поверхности основного металла и покрытия.Шероховатые поверхности могут вызвать как систематические, так и случайныеошибки. Ошибки можно уменьшить проведением большого числа измерений. Каждоеизмерение проводят на различных участках.

Вслучае, если основа металла шероховатая, необходимо установить нулевоезначение прибора в различных точках непокрытой поверхности основного металла.Если нет аналогичного основного металла, покрытие на испытуемом образцеследует снять раствором, который не повреждает основного металла.

В.3.7 Инородныечастицы

Измерениетоками Фуко требует физического контакта с испытуемой поверхностью, поэтому этиприборы чувствительны к инородному материалу, который препятствует установлениюпрочного контакта между датчиком и поверхностью покрытия. Наконечник датчикаследует проверять на чистоту.

В.3.8 Давлениедатчика

Давление,с которые накладывают датчик на испытуемый образец, влияет на показания прибораи поэтому его следует поддерживать постоянным. Этого можно достичь применениемсоответствующего зажимного приспособления.

В.3.9 Положениедатчика

Чувствительностьприбора меняется с наклоном датчика, поэтому датчик всегда должен бытьустановлен перпендикулярно к испытуемой поверхности в точке измерения. Этогоможно достичь применением соответствующего зажимного приспособления.

В.3.10 Деформацияиспытуемых образцов

Испытуемыеобразцы с мягкими покрытиями или тонкие испытуемые образцы могутдеформироваться под действием датчика. Измерения таких испытуемых образцовмогут быть невозможными и могут быть выполнены только с использованием датчикови зажимных устройств.

В.3.11 Температурадатчика

Таккак колебания температуры влияют на характеристики датчика, его следуетприменять при тех же температурных условиях, что и при калибровке.

В.4 Калибровкаприборов

В.4.1 Общиеположения

Передизмерением каждый прибор следует калибровать в соответствии синструкциями изготовителя, применяя соответствующие калибровочные эталоны.

Следуетобратить внимание на факторы, перечисленные в разделе В.3, и методику проведения испытаний,приведенную в разделе В.5.

В.4.2 Калибровочныеэталоны

Калибровочныеэталоны известной толщины используют в виде фольги или образцов с покрытием.

В.4.2.1Калибровочная фольга

В.4.2.1.1Калибровочную фольгу, применяемую для калибровки приборов, как правило,изготовляют из соответствующих пластических материалов. Калибровочная фольгаявляется более эффективной и пригодной для калибровки искривленныхповерхностей, чем использование эталонов с покрытием.

В.4.2.1.2Для предотвращения ошибок при измерении необходимо поддерживать контакт,установленный между фольгой и основным металлом. Не следует использоватьэластичные виды фольги.

Прикалибровке по фольге образуются вдавленности, поэтому фольгу, по возможности,надо менять.

В.4.2.2Эталоны с покрытием

Эталоныс покрытием состоят из токонепроводящих покрытий известной равномерной толщины,прочно сцепленных с основным металлом.

В.4.3 Контроль

В.4.3.1Основа калибровочных эталонов должна иметь те же электрические свойства, что иосновной металл испытуемого образца. Для подтверждения соответствиякалибровочных эталонов рекомендуется сравнение показаний, полученных наосновном металле непокрытого калибровочного эталона, и испытуемого образца.

В.4.3.2 В случае, если толщина основного металла превышаеткритическую толщину, она не влияет, как указано в В.3.3, на измерении толщины. В томслучае, если толщина основного металла не превышает критическую толщину, онадолжна быть, по возможности, одинаковой. Если это невозможно, калибровочныйэталон или испытуемый образец следует покрыть на соответствующую толщинуметаллом с аналогичными электрическими свойствами, чтобы показания прибора независели от толщины основного металла. При этом покрытие на калибровочномэталоне или испытуемом образце должно быть на одной стороне, и между основным ипокрывающим металлом не должно быть никакого зазора.

В.4.3.3В случае, если кривизна измеряемого покрытия мешает калибровке на плоскойповерхности, кривизна эталона с покрытием или основы, покрытой калибровочнойфольгой, должна совпадать с кривизной испытуемого образца.

В.5 Методика проведения испытания

В.5.1 Общиеположения

Каждыйприбор используют в соответствии с инструкциями изготовителя, уделяя вниманиефакторам, перечисленным в разделе В.3.

Калибровкуприбора следует проверять перед испытанием и через короткие промежутки времени(не менее одного раза в час).

Следуетсоблюдать меры предосторожности.

В.5.2 Толщинаосновного металла

Проверяют,превышает ли толщина основного металла критическую толщину. Если не превышает,то необходимо применить метод, указанный в В.4.3.2, или удостовериться в том, что калибровка проведенана калибровочном эталоне с той же толщиной и электрическими свойствами, чтоиспытуемый образец.

В.5.3 Краевойэффект

Измеренияне должны проводиться близко к краю, отверстию, внутреннему углу образца и т.д., если прибор специально не калиброван для таких измерений.

В.5.4 Кривизна

Измеренияне следует проводить на искривленных поверхностях испытуемого образца, еслиприбор специально не калиброван для таких измерений.

В.5.5 Количествоизмерений

Длянормального измерения прибора необходимо снять несколько показаний в каждой точке.Местные колебания толщины покрытия также требуют, чтобы на определенной площадибыло проведено несколько измерений, это особенно относится к шероховатымповерхностям.

В.5.6 Чистотаповерхности

Передпроведением измерений необходимо удалить с поверхности любые посторонниевещества, такие как грязь, пыль, продукты коррозии, не повреждая материалпокрытия.

В.6Требования к точности измерений

Прибор должен быть откалиброван так, чтобы можно было определитьтолщину покрытия с погрешностью измерения ± 10 % действительной толщины.При измерении толщины покрытия менее 5 мкм рекомендуется выбирать среднеепоказание. Такую точность для покрытий толщиной менее 3 мкм получитьневозможно.