تعد مقاييس سمك الفيلم الجاف المحمولة باليد (DFT) أدوات فحص شائعة يستخدمها القائمون على التطبيق والمفتشون. مع القليل من العناية والصيانة ، يمكن الاعتماد على الأدوات الميكانيكية والإلكترونية لتقديم سنوات عديدة من الخدمة الدقيقة والموثوقة.
تبدأ العملية الجيدة بقراءة الدليل. جميع الأدوات لها اختلافات تشغيلية دقيقة. سجل الماركة والطراز والرقم التسلسلي وتاريخ الشراء داخل الدليل وقم بتمييز نصائح الصيانة والمعايرة.
هناك فرصة جيدة أن يسيء شخص تعرفه فهم مصطلحي المعايرة والفاصل الزمني للمعايرة. سوف يفاجأون عندما يعلمون أنه لا يمكنهم فقط معايرة قياسهم ، ولكن لا يوجد عادة أي شرط لإعادة الاعتماد السنوية أيضا.
تعرف ASTM D7091 المعايرة بأنها "عملية عالية المستوى وخاضعة للرقابة وموثقة للحصول على قياسات لمعايير المعايرة التي يمكن تتبعها على نطاق التشغيل الكامل للمقياس ، ثم إجراء تعديلات القياس اللازمة (كما هو مطلوب) لتصحيح أي ظروف خارج التسامح." ويمضي إلى الإشارة إلى أن المعايرة "يتم إجراؤها بواسطة الشركة المصنعة للمعدات أو وكيلها المعتمد أو بواسطة مختبر معايرة معتمد في بيئة خاضعة للرقابة باستخدام عملية موثقة".
غالبا ما تؤدي المعايرة إلى إصدار مستند يسمى شهادة المعايرة (الشكل 1). تسجل هذه الوثيقة نتائج القياس الفعلية وجميع المعلومات الأخرى ذات الصلة بمعايرة الأجهزة الناجحة وتظهر بوضوح إمكانية التتبع إلى المستوى الوطني standard. غالبا ما تتطلب مواصفات الوظيفة إثباتا لمعايرة حديثة.
إعادة المعايرة (أو إعادة الاعتماد) مطلوبة بشكل دوري طوال دورة حياة الجهاز نظرا لأن دقة معظم أجهزة القياس تتدهور مع الاستخدام. الفاصل الزمني للمعايرة هو الفترة المحددة بين عمليات إعادة معايرة الأداة. وفقا لمتطلبات ISO 17025 ، لا تتضمن معظم الشركات المصنعة فترات المعايرة كجزء من شهادات المعايرة. لماذا؟ لأنهم لا يعرفون عدد المرات التي يتم فيها استخدام المقياس ، والبيئة التي يتم استخدامه فيها ، ومدى العناية به.
إذا لم تكن لديك خبرة في أداة ما ، فإن سنة واحدة هي فترة بدء جيدة بين المعايرة. يمكن تعديل ذلك من خلال الخبرة والتحقق المنتظم (انظر أدناه). يمكن للعملاء الذين لديهم أدوات جديدة الاستفادة من تاريخ شراء الأداة كبداية لفاصل المعايرة الأول. يقلل التأثير الضئيل لعمر الصلاحية من أهمية تاريخ شهادة المعايرة الفعلي.
لا تضمن شهادة المعايرة الحفاظ على الدقة طوال فترة المعايرة. تؤثر عوامل لا تعد ولا تحصى بشكل ضار على عملية القياس بمجرد فتح الصندوق. هذا هو السبب في أن معظم المعايير تتطلب التحقق المنتظم من الدقة.
للحماية من القياس باستخدام مقياس غير دقيق ، يجب التحقق من الدقة والتشغيل قبل كل استخدام ، عادة في بداية كل نوبة عمل. يجب إعادة فحصه عند الحصول على أعداد كبيرة من القياسات ، أو إذا تم إسقاط المقياس أو الاشتباه في أنه يعطي نتائج خاطئة.
يتم إجراء فحوصات الدقة عن طريق قياس المعايير المرجعية التي يمكن تتبعها: إما الحشوات أو معايير المعدن المطلي. يجب أن يكون متوسط سلسلة من القراءات ضمن التفاوتات المجمعة لكل من المقياس والمرجع standard (الشكل 2).
التتبع هو القدرة على متابعة نتيجة القياس من خلال سلسلة غير منقطعة من المقارنات على طول الطريق إلى دولي ثابت standard هذا مقبول عموما على أنه صحيح. تتكون السلسلة عادة من عدة معايير قياس مناسبة ، وقيمة كل منها لها دقة أكبر وأقل عدم يقين من معاييرها اللاحقة.
تتم معايرة معظم مقاييس سمك الفيلم الجاف في المصنع لأداء جيد على الفولاذ الكربوني المسطح والسلس. قد يكون طلبك مختلفا. بشكل عام ، تؤثر أربعة شروط على الدقة ويجب تصحيحها من أجل: خشونة السطح ، والهندسة (الانحناء ، وتأثير الحافة) ، والتركيب (سبيكة معدنية ، وخصائص مغناطيسية ، ودرجة حرارة) ، والكتلة (معدن رقيق).
لمنع هذه العوامل أو أي عوامل أخرى من التسبب في عدم دقة القياس ، تحقق من أن متوسط سلسلة من القياسات على الركيزة غير المطلية يقع ضمن تحمل المقياس عند الصفر. بدلا من ذلك ، تحقق من السماكة المعروفة للرقاقة الموضوعة فوق تلك الركيزة غير المطلية.
كان من المعتاد أن تنصح معايير الصناعة بعدم القياس بالقرب من بوصة أو بوصتين من الحافة. يمكن للتحقيقات الحديثة عادة قياس أقرب بكثير. في الواقع ، تتضاءل دقتها بشكل عام فقط عندما تتدلى منها.
يمكنك التحقق من ذلك بالطريقة التي تتحقق بها من معظم المشكلات الأخرى - عن طريق قياس الركيزة غير المطلية للتحقق من أن متوسط سلسلة من القياسات يقع ضمن تحمل المقياس عند الصفر. غالبا ما يتم قياس المعاطف الشريطية بشكل أفضل باستخدام مجسات دقيقة مصممة لغرض القياس على الأسطح الصغيرة.
يتم تنظيف الأسطح الفولاذية بشكل متكرر عن طريق التأثير الكاشطة قبل تطبيق الطلاءات الواقية. القياس على هذه الأسطح أكثر تعقيدا من الأسطح الملساء. يزداد التأثير على قياسات القياس مع عمق الملف الشخصي ويعتمد أيضا على تصميم المسبار وسمك الطلاء.
يتم تعليم المستخدمين أن "نمط المرساة" هذا يمكن أن يتسبب في قراءة العدادات عاليا (الشكل 3). ولكن عندما يتعلق الأمر بتعديل هذا الملف الشخصي ، يبدو أن كل مستخدم لديه طريقة مفضلة. أيهما على حق؟
يقترح SSPC-PA 2 العديد من الحلول اعتمادا على نوع الأداة والموقف الخاص. تم اقتراح طرق مماثلة من قبل ASTM D7091 و ISO 19840.
تحتوي مقاييس السحب الميكانيكية (النوع 1) على مقاييس غير خطية لا يمكن تعديلها. لذلك ، يتم حساب متوسط ما لا يقل عن عشرة قياسات سطحية عارية لتوليد قراءة المعادن الأساسية (BMR). يتم طرح هذه القيمة من قراءات سمك الطلاء المستقبلية.
يمكن تعديل معظم العدادات الإلكترونية (النوع 2) من قبل المستخدم باتباع تعليمات الشركة المصنعة. الطريقة الشائعة هي محاكاة طلاء يغطي القمم الرئيسية للملف الشخصي. يتم وضع رقاقة ذات سمك معروف على ملف تعريف السطح وقياسها. يتم ضبط المقياس ليتناسب مع سمك الرقاقة.
إذا لم يكن الوصول إلى الركيزة غير المطلية ممكنا ، فإن ISO 19840 لديها قيم تصحيح لطرحها من قراءات DFT على درجات ملف تعريف ISO 8503 الدقيقة والمتوسطة والخشنة.
الآن بعد أن عرفنا أنه من الممارسات الشائعة ضبط المقياس على سمك الرقاقة ، من المهم أن تدرك أنه يمكن أن يضيف خطأ كبيرا إلى قراءات المقياس المستقبلية.
ذكرت أدوات القياس بيانات الدقة أو التسامح الصادرة عن الشركة المصنعة. عند إجراء تعديلات قياس على الحشوات، تكون قياسات المقياس الناتجة أقل دقة. على سبيل المثال ، إذا كانت دقة المقياس الذي تمت معايرته بشكل صحيح ± 1٪ وكان سمك الرقاقة دقيقا في حدود ± 5٪ ، فسيكون التسامح المشترك للمقياس والرقاقة أكبر قليلا من ± 5٪ كما هو موضح في الصيغة في الشكل 4.
بمجرد وضع المقياس في الخدمة ، يمكن تجنب قدر مدهش من المتاعب من خلال الفحوصات البصرية المنتظمة للمسبار. ابحث عن تلف واضح خاصة على سطح القياس أو لكابل المسبار. يجب أن تتحرك مجسات الضغط المستمر لأعلى ولأسفل بحرية. يجب اختبار المجسات التالفة أو المخدوشة أو البالية للتأكد من دقتها وفقا للمعايير المرجعية واستبدالها عند الضرورة. يجب إزالة البرادة المعدنية والغبار والطلاء بعناية بقطعة قماش.
تجنب التعرض لفترات طويلة للأسطح الساخنة واترك المسبار يبرد بين القياسات. احترم الأسطح الخشنة عن طريق خفض المسبار بعناية ولا تسحبه جانبا أبدا ما لم يكن المسبار مصمما لهذا الاستخدام. يمكن وضع حشوات بلاستيكية ذات سمك معروف على هذه الأسطح لتوفير بعض الحماية للمسبار. اطرح سمك الرقاقة من السماكة المقاسة وانتبه لتحمل القياس الإضافي الناتج عن استخدام الرقاقة.
تشمل المؤشرات التي تشير إلى أن المسبار قد يحتاج إلى خدمة قراءات أقل من المتوقع (أي تآكل طرف المسبار) ، وقراءات أعلى من المتوقع (أي مادة غريبة عالقة عليه) وقياسات غير منتظمة (أي فشل المكون).
تم تصميم الأدوات الحديثة لتقليل تأثير المشغل. لكن قد لا تعرف أن الضرر يمكن أن ينتج عن إمساك المسبار بشكل غير صحيح.
تأتي العدادات بجميع الأشكال والأحجام المختلفة. تعرف على الطريقة الصحيحة لعقد وتشغيل النموذج الخاص بك. تأخذ غالبية الأدوات المحمولة باليد قياسا واحدا في كل مرة. ارفع المسبار بعيدا عن السطح بين القياسات. سحب المسبار يقلل من عمر المسبار.
تضمن آليات الضغط المستمر المدمجة في معظم مقاييس DFT الإلكترونية الحديثة استقرار المسبار بشكل عمودي على السطح ويزيل ضغط المشغل من التأثير على نتيجة القياس. إن إمساك المسبار بشكل غير صحيح يتجاوز هذه الآليات ويمكن أن يقلل من عمر المسبار. يمكن أن يسبب قراءات عالية عند إمالة المسبار أو قراءات منخفضة عند ضغط المسبار في طلاءات ناعمة.
هل تتأثر القراءات بأجهزة الإرسال اللاسلكي أو المغناطيسية المتبقية من عمليات اللحام أو المحركات الكبيرة أو الهواتف المحمولة؟ قد تتفاجأ بما يهم وما لا يهم.
تعمل أدوات سمك الفيلم الجاف التي تقيس على الفولاذ على مبدأ مغناطيسي. لذلك من المنطقي أن تتأثر دقة القياس سلبا بالتغيرات في الخصائص المغناطيسية المتأصلة في الفولاذ. واحدة من تلك المشاكل الخبيثة هي المغناطيسية المتبقية ، المغناطيسية التي تترك وراءها في الفولاذ بعد إزالة المجال المغناطيسي الخارجي. المشابك المغناطيسية وقطع البلازما هما مثالان على المصدر. سوف تلتقط الأنابيب المدفونة المغناطيسية من المجال المغناطيسي للأرض بمرور الوقت. عادة ما يكون التأثير غير واضح ويمكن إزالته عن طريق إزالة المغنطيس. تحقق من تأثيره على المقياس عن طريق قياس الصفر على الفولاذ غير المطلي (أو سمك الرقاقة الموضوعة على الفولاذ غير المطلي).
يمكن أن تتداخل المجالات المغناطيسية الشاردة القوية التي تنتجها المعدات الكهربائية مع تشغيل الأدوات التي تستخدم المبادئ المغناطيسية. يمكن أن تنتج القراءات غير المنتظمة عن القياس على المحركات الكهربائية أو القياس بالقرب من محرك كبير عند بدء تشغيله. قد تتداخل أيضا الانبعاثات الكهرومغناطيسية القوية من أبراج الراديو أو الهوائيات مع تشغيل الجهاز. لتقليل التأثير من المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية ، تأكد من أن أداة قياس سمك الفيلم الجاف تأتي مع إعلان المطابقة. يؤكد إعلان المطابقة أن الشركة المصنعة قد اختبرت حصانة الأداة ضد EMC وفقا للمعايير الدولية. EN 61326-1: 2013 هو مثال على واحد من هذا القبيل standard.
كما يمكنك أن تتخيل ، هذه حالات حافة غير محتملة. سيؤدي التحقق من عملية القياس وفقا للمعايير المرجعية المعروفة إلى تخفيف معظم المخاوف.
يتم استخدام الكلمات "قراءة" و "قياس" بشكل مترادف. يميز SSPC-PA 2 تمييزا مثيرا للاهتمام من خلال تعريف "القراءة" كنتيجة أداة واحدة و "القياس" كمتوسط لسلسلة من القراءات.
نادرا ما يجب الوثوق بقراءة واحدة سواء كنت تقوم بتحديد سمك أو التكيف مع رقاقة. غالبا ما تختلف قراءات القياس المتكررة ، حتى في النقاط القريبة من بعضها البعض ، بسبب المخالفات السطحية للطلاء والركيزة. الحطام على السطح وتداخلات الانبعاثات المحلية وتقنية المشغل غير الصحيحة ليست سوى بعض الأشياء الأخرى التي يمكن أن تؤثر بشكل ضار على النتائج.
احصل على الطمأنينة التي توفرها الإحصاءات. خذ عدة قراءات. تجاهل أي قيم عالية أو منخفضة بشكل غير عادي لا تتكرر باستمرار. يعتبر المتوسط الناتج لقراءات القياس المقبولة هو قياس سمك الطلاء لهذا الموقع.
الأدوات الحديثة تعوض عن العديد من مصادر عدم الدقة ، ولكن ليس كلها. أفضل مصدر لمعرفة قياس سمك الفيلم الجاف هو تعليمات الشركة المصنعة المدعومة بشبكة الدعم الفني ومعايير الصناعة مثل تلك الصادرة عن SSPC و NACE و ASTM و ISO.
ديفيد بيميش (1955-2019) ، الرئيس السابق لشركة DeFelsko Corporation ، وهي شركة مقرها نيويورك لتصنيع أدوات اختبار الطلاء المحمولة التي تباع في جميع أنحاء العالم. حصل على شهادة في الهندسة المدنية وأكثر من 25 عاما من الخبرة في تصميم وتصنيع وتسويق أدوات الاختبار هذه في مجموعة متنوعة من الصناعات الدولية بما في ذلك الطلاء الصناعي وفحص الجودة والتصنيع. أجرى ندوات تدريبية وكان عضوا نشطا في العديد من المنظمات بما في ذلك NACE و SSPC و ASTM و ISO.
