Artykuły branżowe

Rys. 1. SaveCoat7® - miernik grubości powłok produkcji Innotest AG.

SaveCoat7® - współczesna ultradźwiękowa metoda pomiaru nieutwardzonych warstw farb proszkowych

Zasada bezdotykowego pomiaru SaveCoat7® opiera się na ocenie echa w polu fal ultradźwiękowych, skierowanych w stronę warstwy napylonej farby. Za pomocą kalibracji podstawowej wykonanej przez producenta, urządzenie wyświetla grubość gotowej powłoki proszkowej, której można oczekiwać po utwardzeniu. Odczyty są więc bezpośrednio porównywalne z wynikami uzyskiwanymi z pomiarów dokonywanych za pomocą np. konwencjonalnych mierników magnetyczno-indukcyjnych (MID), stosowanych do pomiaru grubości utwardzonej powłoki. Przed przystąpieniem do pomiarów za pomocą SaveCoat7® musi być przeprowadzona procedura zerowania z wykorzystaniem detalu referencyjnego. Zwykle powinno to być wykonane co najmniej raz dziennie, ale zaleca się częstsze zerowanie. Należy wziąć pod uwagę, że zakres pomiarowy urządzenia zawiera się od 30 do 110 µm. Jest to fakt, który powinien być uwzględniany szczególnie przez użytkowników ze słabym doświadczeniem praktycznym. W związku z tym bardzo pomocne jest wykrywanie zbyt cienkich i zbyt grubych powłok, będące integralną częścią oprogramowania urządzenia.

Ręczny przyrząd pomiarowy SaveCoat7® pokazany jest na rys. 1. Może być użyty bezpośrednio po napyleniu warstwy proszku na powierzchnię detalu. Zastosowana zasada realizacji pomiaru wymaga prostopadłej orientacji i właściwej odległości (ok. 15 mm) sondy pomiarowej względem mierzonej powierzchni dla umożliwienia przechwytywania "dobrego echa ultradźwiękowego". Z początkiem wykrywania echa urządzenie zaczyna skomplikowane procedury odbioru sygnału i rutynowej jego optymalizacji, gdzie sygnały uboższe są w sposób ciągły zastępowane tymi o lepszej jakości. Poprzez stały pomiar odległości i energii echa, użytkownik jest nieprzerwanie informowany akustycznymi i optycznymi wskazówkami jak zoptymalizować orientację i odległość sondy. W zależności od doświadczenia, zaznajomienie z właściwym trzymaniem urządzenia podczas pracy wymaga zazwyczaj wykonania kilku pomiarów. Pomiar, zawierający około 20-30 zebranych sygnałów echa, trwa - przy częstotliwości pomiarowej 15 pomiarów na sekundę - około 2-3 sekund. Punkt pomiarowy ma średnicę około 1 mm [1].

Rys. 2. Porównanie zmierzonych średnich grubości powłok.

Podstawowa analiza dokładności i powtarzalności pomiarów na podstawie metod statystycznych

W ramach programu zajęć studentów zostały zweryfikowane dokładność i powtarzalność pomiaru SaveCoat7®. W tym celu zastosowano szczegółową ocenę metodą analizy wariancji (ANOVA, podstawowe informacje patrz [2]). Korzystano z białej akrylowej farby proszkowej do zastosowań zewnętrznych i czerwonej poliestrowej do zastosowań wewnętrznych, którymi wykonano wymalowania w dwóch seriach po 5 paneli testowych o średnich grubościach powłok 50, 75 i 100 µm. Wszystkie pomiary zostały wykonane w określonych miejscach, w centralnych punktach paneli. Dla oznaczania grubości powłoki w każdym miejscu odniesienia wykonano po 5 pomiarów przy użyciu miernika magnetyczno-indukcyjnego (MID), skalibrowanego właściwie dla danego zakresu grubości powłoki. Do wykonania testów za pomocą SaveCoat7® został użyty statyw w celu uniknięcia wątpliwości powodowanych nieprawidłowym położeniem i orientacją sondy. Niezależnie od siebie dwóch studentów wykonało serie po 5 pomiarów w każdym miejscu pomiarowym.