دستگاه ضخامت سنج دیجیتال چگونه کار میکند؟

دستگاه ضخامت سنج دیجیتال چگونه کار میکند؟

در چند سال اخیر با توجه به تورم موجود در بازار کشور و افزایش چشم گیر قیمت خودرو، کارشناسی خودرو رو نیز بسیار مهم شده است. چرا که هر گونه اشتباه در قیمت گذاری خودرو ضرر هنگفتی میتواند به مردم وارد کند. به منظور تشخیص دقیق نواحی رنگ شده در خودرو کارشناسان از دستگاه های ضخامت سنج دیجیتال استفاده می کنند. دستگاه های ضخامت سنج رنگ و پوشش بر اساس قوانین فیزیکی کار می کنند. برخی از آنها بر اساس القای مغناطیسی و برخی بر اساس پدیده ادی کارنت اندازه گیری می کنند. گاهاً از هر دوی این قوانین در دستگاه های ضخامت سنج دیجیتال استفاده می شود. در مقاله حاضر به نحوه عملکرد این دستگاههای پیشرفته پرداخته می شود.

اساس کار دستگاه ضخامت سنج دیجیتال

جریان گردابی یا جریان فوکو (Eddy Current) که به نام جریان ادی نیز شناخته می‌شود، حلقه‌هایی از جریان الکتریکی است که داخل ماده هادی ایجاد می‌شود. اگر یک میدان مغناطیسی متغیر  به یک هادی اعمال شود، با توجه به قانون القای فارادی، یک جریان در داخل این هادی ایجاد می‌شود. به این پدیده جریان ادی یا ادی کارنت گفته می شود.

جریان گردابی در حلقه‌های داخل ماده هادی به جریان در می آید. طبق قانون دست راست جهت این جریان بر محور میدان مغناطیسی عمود است. با استفاده از یک آهنربای الکتریکی  و نزدیک کردن آن به یک هادی مجاور، این جریان در هادی القا می‌شود. همچنین با حرکت نسبی هادی و آهنربای الکتریکی این جریان در هادی به وجود می‌آید. این قانون در شکل زیر نسان داده شده است.

جریان ادی کارنت در دستگاه ضخامت سنج
جریان ادی کارنت در دستگاه ضخامت سنج

 

طبق قانون القای فارادی، یک میدان الکتریکی در نزدیکی میدان مغناطیسی، در صفحه پایینی ایجاد می شود. جهت میدان الکتریکی ایجاد شده خلاف جهت عقربه‌های ساعت است. با استفاده از  قانون دست راست، یک میدان مغناطیسی در خلاف جهت میدان مغناطیسی آهنربا، ایجاد می‌شود که به آن جریان گردابی گفته می شود.

در دستگاه ضخامت سنج دیجیتال با نزدیک شدن پراپ دستگاه به رنگ یا پوشش یک جریان در هسته سنسور ایجاد می شود. این جریان با تغییر فاصله سنسور از سطح مورد نظر تغییر می کند. ولی رابطه بین میزان جریان ایجاد شده در سنسور دستگاه با فاصله آن از سطح فلزی خطی نیست. به همین دلیل به کالیبراسیون نیاز هست. برای انجام کالیبراسیون بر روی این دستگاه ها، از فیلم های مخصوص کالیبراسیون استفاده می شود.

ارتباط  کالیبراسیون دستگاه ضخامت سنج دیجیتال با اصول کار آن

کالیبراسیون دستگاه به معنی انطباق مقادیر نشان داده شده توسط دستگاه با مقادیر واقعی است. از آنجایی که دستگاههای ضخامت سنج دیجیتال بر اساس جریان ادی  کار میکنند، نیاز هست که تعریف شود برای هر میزان میدان مغناطیسی، ضخامت رنگ یا پوشش چقدر است. برخی از دستگاههای ضخامت سنج فقط برای یک نکته کالیبره می شوند در حالیکه برخی دیگر می توانند برای تعداد نقاط بیشتری کالیبره شوند.

برای مثال برای استفاده از خودرو از فیلم 100 میکرون استفاده میشود. همچنین برای هر کاربرد باید از فیلم مناسب استفاده شود. دلیل استفاده از فیلم 100 میکرون برای خودرو این است که ضخامت متوسط رنگ بدنه خودروها در حدود 100 میکرون است. هر دستگاه ضخامت سنج فرآیند کالیبراسیون مخصوص به خود را دارد.

میدان مغناطیسی در دستگاه ضخامت سنج دیجیتال

بر اساس قانون لنز، یک میدان مغناطیسی در اثر جریان گردابی  ایجاد می‌شود.  میدان مغناطیسی ایجاد شده با میدان مغناطیسی‌ِ اعمال شده به  جسم هادی، در تضاد است. بنابراین  جریان گردابی، واکنشی به میدان مغناطیسی اعمالی است. میتوان آزمایشی بصورت زیر طرح کرد و صحت موضوع گفته شده را بررسی نمود. یک آهنربای الکتریکی متحرک را در مجاورت یک هادی قرار میدهیم.مشاهده خواهد شد که یک نیرو از طرف هادی به آهنربا وارد می شود. این نیرو  که با حرکت آهنربا مخالفت می‌کند  به نام نیروی مقاوم حرکت (Drag force) شناخته می شود. منبع  این نیرو،  جریان‌های گردابی القا شده در سطح ماده هادی است. با بزرگتر شدن میدان مغناطیسی منبع  یا رسانایی الکتریکی هادی  و  یا تغییرات میدان منبع،  میدان مغناطیسی ایجاد شده به وسیله حلقه نیز بزرگتر می‌شود.

یکی از کاربردهای جریان های ادی یا همان گردابی در ترمز های ماشینهای الکتریکی است. وقتی یک ماشین الکترکی خاموش می شود، از این نوع ترمز برای توقف آن استفاده می شود. یکی دیگر از کاربرهای  جریان‌های گردابی در کوره‌های القایی است. همچنین از جریان ادی در تشخیص ترک‌ها و شکاف‌ها در فلزات تحت عنوان  آزمون جریان گردابی (Eddy current test) استفاده می شود.

تکنولوژی در دستگاه ضخامت سنج دیجیتال

در برخی از دستگاه های ضخامت سنج دیجیتال امکان اتصال به دستگاه های موبایل و تبلت نیز وجود دارد. با استفاده از این امکان میتوان میزان ضخامت رنگ در قسمتهای مختلف بدنه خودرو را برروی گوشی و یا تبلت مشاهده کرد. مزیت این ویژگی در تسریع کارشناسی رنگ بدنه و همچنین امکان ارائه گزارش مستند پس از اتمام کارشناسی می باشد. بسیاری از کارشناسان خودرو پس از اتمام کارشناسی برگه ای را به عنوان گزارش به مشتری تحویل میدهند که تمام موارد بدنه، رنگ و ایرادات فنی در آن ذکر شده است.

دستگاههای ضخامت سنج دیجیتال از دسته ابزار دقیق و الکترونیکی محسوب میشوند و مانند تمام دستگاههای الکترونیکی دیگر دارای بردهای الکترونیکی هستند. دقت و سرعت عملکرد دستگاه های ضخامت سنج رنگ به نوع سنسور استفاده شده در آنها و همچنین تکنولوژی ساخت بردهای الکرونیکی آنها بستگی دارد. سرعت دستگاه بصورت توانایی تعداد دفعات خواندن ضخامت در واحد زمان بیان می شود. برای مثال دستگاه تست دیجیتال رنگ خودرو مدل TG35 از برند FMC میتواند در هر ثانیه دو مقدار را اندازه گیری کرده و نمایش دهد.

برای کار با دستگاه ضخامت سنج دیجیتال حتما باید آن را کاملاً بصورت عمود بر روی سطح قرار داد. هر گونه انحراف از حالت عمود میتواند باعث ایجاد خطای بزرگی شود. در این صورت کاربر به اشتباه منبع خطای به وجود آمده را کالیبراسیون اشتباه 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 اندازه گیری توسط سنسور، دستگاه مقداری از سطخ جدا شود تا میدان مغناطیسی مقاوم به وجود آمده بصورت کامل تخلیه شود. ممکن است با بالا بردن سرعت اندازه گیری هم در اندازه گیری خطا به وجود آید و هم دستگاه آسیب ببیند.

محصولات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *