Équipements d'essai industriels · Jauges d'épaisseur de revêtement
Jauge d'épaisseur de revêtement à induction magnétique et courants de Foucault, de 0 à 1250 µm sur acier et aluminium, avec 500 valeurs mémorisées.
TT220 (3 modèles) ·
Une jauge d’épaisseur de revêtement existe parce que l’alternative est un couteau, un microscope et une pièce rebutée. La peinture, le dépôt électrolytique, le revêtement en poudre et l’anodisation se spécifient en épaisseur, et tous doivent être contrôlés sur la pièce livrée plutôt que sur une éprouvette, ce qui veut dire que la mesure doit laisser la pièce intacte.
L’instrument y parvient en mesurant la couche par le dessus, et ce qui en fait plus qu’un outil à usage unique, c’est que le même boîtier le fait sur acier comme sur aluminium, pourvu que le substrat soit reconnu pour ce qu’il est.
Une sonde et un boîtier. La sonde porte une bobine et mesure une propriété du champ entre elle et le substrat ; le boîtier fournit l’afficheur, l’étalonnage et les statistiques. Ensemble, ils mettent en œuvre deux méthodes différentes, et c’est la sonde en service qui décide laquelle est appliquée.
La gamme décrite ici est large : un boîtier à sonde séparée au bout d’un câble, le même agencement dans un boîtier métallique, une version qui bascule automatiquement entre l’acier et l’aluminium, une version à longue portée pour les revêtements épais, et un instrument compact à sonde intégrée pour les contrôles courants sur pièces planes. Ils partagent la famille de sondes et le principe de mesure, et diffèrent par ce sur quoi ils sont pointés.
La méthode par induction magnétique excite une bobine et mesure la réluctance du trajet entre la sonde et un substrat ferromagnétique. Le revêtement est un entrefer sur ce trajet, si bien que la valeur lue est essentiellement une distance mesurée à travers la couche. Elle exige un substrat réellement ferromagnétique et un revêtement réellement non magnétique, et c’est pourquoi le dépôt de nickel est le cas épineux : une couche de nickel peut se comporter comme une partie du substrat.
La méthode par courants de Foucault injecte un champ alternatif dans un substrat conducteur et mesure la variation d’impédance provoquée par les courants induits qui y circulent. Comme la distance sonde-pièce affecte ce champ, la même bobine devient une mesure d’épaisseur dès que le substrat est connu. C’est la méthode de l’aluminium, du cuivre, du laiton et de l’acier inoxydable austénitique, sur lesquels une jauge magnétique ne lit rien d’exploitable.
Une jauge qui porte les deux méthodes identifie la sonde en service et applique la méthode correspondante, ce qui écarte la manière la plus courante d’obtenir une réponse fausse : employer le bon instrument sur le mauvais substrat.
Ces deux méthodes sont des mesures relatives, qui s’étalonnent, et non des mesures absolues. La mise à zéro sur le substrat nu supprime le décalage, c’est-à-dire l’erreur venant de ce que la sonde ne lit pas exactement zéro sur le substrat lui-même. Ajouter une feuille d’étalonnage d’épaisseur connue et étalonner contre elle corrige le gain également.
C’est toute la différence entre les deux chiffres d’erreur du document. L’étalonnage en un point est annoncé à ±(3 % de la valeur mesurée + 1 µm) et celui en deux points à ±(1 à 3) % de la valeur mesurée ±1 µm. En pratique, un étalonnage en un point est précis près de l’épaisseur à laquelle il a été effectué et dérive à mesure qu’on s’en éloigne, si bien que les travaux aux extrémités de la plage d’une sonde se font en deux points.
Le champ s’étale latéralement autant que vers le bas, et tout ce qui change la quantité de matériau autour du point de mesure change un peu la valeur. La courbure infléchit le champ, un bord le coupe, et un substrat plus mince que ne l’exige la méthode cesse de se comporter comme un milieu infini. Le document donne une valeur pour chacun de ces points, par sonde : une surface minimale de 7 mm de diamètre pour F1 et de 5 mm pour N1, un rayon minimal de 1,5 mm en convexe pour F1 et de 3 mm pour N1, et une épaisseur minimale de substrat de 0,5 mm sur acier et de 0,3 mm sur aluminium.
Rien de tout cela ne se signale lorsque la condition est violée. Le chiffre dérive simplement, et il dérive dans le sens qui fait paraître acceptable un revêtement trop mince. C’est pourquoi les conditions sont vérifiées sur la pièce avant que la sonde soit choisie, et non après qu’une mesure paraît fausse.
Les chiffres du document se contredisent en trois endroits, et les trois sont conservés plutôt que résolus. L’épaisseur minimale de substrat diffère entre les sondes séparées et le modèle à sonde intégrée. Les dimensions du boîtier sont données de quatre manières dans la gamme. Et l’erreur d’indication est annoncée sur trois bases différentes, ce qui revient à une différence de mode opératoire d’étalonnage plutôt qu’à une contradiction - mais seulement une fois que le mode opératoire auquel chaque chiffre appartient lui est attaché.
Il existe aussi une limite que le document suggère sans l’énoncer. Il énumère des types de revêtement - peinture, dépôt, poudre, anodisation, films - sans les rapporter à une méthode, et si la plupart sont évidents, ceux qui ne le sont pas sont précisément ceux qui tournent mal : une couche magnétique sur un substrat ferromagnétique, ou une couche conductrice sur un substrat conducteur. Lorsqu’un revêtement n’est ni clairement magnétique ni clairement non magnétique, le dire dans la demande est ce qui règle la question.
Les éléments qui fixent la réponse sont le matériau et la nuance du substrat, son épaisseur, son plus petit rayon de courbure et sa surface la plus étroite ; le matériau du revêtement et sa mise en œuvre, et le fait qu’une couche soit magnétique ou non, le nickel étant le cas habituel ; l’épaisseur attendue et sa bande de tolérance ; le fait que des pièces en acier et en aluminium doivent être contrôlées, ce qui départage un instrument à méthode unique de celui qui porte les deux ; le nombre de mesures par pièce exigé par les critères d’acceptation ; et le fait que les valeurs doivent être mémorisées, exportées ou imprimées. Lorsque la pièce est petite ou courbe, la géométrie décide de la sonde, si bien qu’un croquis de la pièce vaut mieux qu’une description écrite. La quantité, le port de destination et la date de livraison requise complètent la demande.
Chaque valeur ci-dessous provient de la documentation source. Lorsqu'un paramètre n'est pas indiqué dans les documents disponibles, il est marqué comme information requise plutôt qu'estimé.
| Principe | Induction magnétique pour les substrats ferromagnétiques en acier et en fer ; courants de Foucault pour les substrats non ferreux en aluminium, cuivre, laiton et acier inoxydable austénitiqueStandard |
|---|---|
| Plage de mesure | De 0 à 1250 µm en standard ; de 0 à 400 µm avec F400 ; de 0 à 5000 µm avec F5 ; de 0 à 10000 µm avec F10 ; de 0 à 1500 µm sur la version à sonde séparée fer et non fer ; de 0 à 2000 µm sur le TT220 à sonde intégréeStandard |
| Résolution | 0,1 µm sur les sondes à courte portée ; 10 µm sur F5 et F10 ; le modèle à sonde intégrée donne 0,1 µm de 0 à 99,9 µm et 1 µm au-dessus de 100 µmStandard |
| Erreur d'indication | ±(1 à 3) % de la valeur mesurée ±1 µm par étalonnage en deux points ; ±(3 % de la valeur mesurée + 1 µm) par étalonnage en un point ; ±(3 % de la valeur mesurée + 1,5 µm) pour N1 et ±(3 % de la valeur mesurée + 10 µm) pour les sondes à longue portéeStandard |
| Unités | µm et mil sur l'ensemble de la gamme, avec le mm en plus sur le modèle à sonde intégréeStandard |
| Étalonnage | Mise à zéro sur le substrat nu, puis étalonnage en un point ou en deux points contre les feuilles d'étalonnage fourniesStandard |
| Épaisseur minimale du substrat | 0,5 mm pour F1, 0,2 mm pour F400, 2 mm pour F5 et F10, 0,3 mm pour N1 ; le modèle à sonde intégrée donne 0,2 mm sur acier et 0,03 mm sur un substrat non ferreuxStandard |
|---|---|
| Surface minimale | 7 mm de diamètre pour F1, 3 mm pour F400, 40 mm pour les sondes à longue portée, 5 mm pour N1 et 15 mm sur le modèle à sonde intégréeStandard |
| Rayon minimal de courbure | Indiqué par sonde : plus de 1 mm en convexe pour F400, 1,5 mm pour F1, surface plane pour la F1 à angle droit, 10 mm pour F10 et 3 mm pour N1Standard |
| Types de revêtement | Peinture et vernis, dépôts de zinc et de chrome, dépôt de cuivre, revêtement plastique, revêtement en poudre, films, couches anodisées et oxydées, couches anticorrosion et couches électrophorétiquesStandard |
| Combinaisons de substrat | Revêtements non conducteurs sur un substrat ferromagnétique avec la méthode magnétique ; revêtements non conducteurs sur un substrat non ferreux, et couches métalliques non ferreuses sur un substrat non ferreux, avec la méthode à courants de FoucaultStandard |
| Mode de mesure | Mesure en un point et mesure en continuStandard |
| Mémoire | 500 valeurs mesurées réparties en cinq groupes de mémoire de 100 chacun ; le document précise que les statistiques ne peuvent plus être modifiées une fois un groupe rempli, bien que la mesure puisse continuerStandard |
|---|---|
| Statistiques | Moyenne, maximum, minimum, nombre de points et écart-type, présentés pour le groupe sur un seul écranStandard |
| Alarme de limite | Limites haute et basse réglables avec une indication sonore ; le document précise que l'écart entre les deux limites ne peut pas être inférieur à 3 % de leurs valeursStandard |
| Connexion de données | Logiciel pour ordinateur hôte sur certains modèles, avec une interface 485 sur une partie d'entre euxInformation requise |
| Afficheur et gestion de l'alimentation | Valeur mesurée, unité, état des piles, type de sonde, nombre de points mémorisés, mode de mesure et limites ; une fonction de veille et une extinction automatiqueStandard |
| Alimentation | Deux piles AA sur les versions à sonde séparée et sur les modèles à boîtier ; deux piles AAA sur le modèle à sonde intégréeStandard |
| Dimensions et poids | 115 × 67 × 31 mm et environ 340 g sur les modèles à sonde séparée ; 151 × 76 × 33 mm sur la version séparée fer et non fer ; 103 × 62 × 27 mm et environ 60 g sur le modèle à sonde intégrée ; 125 × 72 × 26 mm et environ 400 g sur le modèle à boîtier métalliqueStandard |
| Indice de protection | Non indiqué dans le documentInformation requise |
| Température de fonctionnement | Non indiqué dans le documentInformation requise |
| Liste de livraison | Instrument, deux piles, une sonde de revêtement F1 ou N1, un substrat, cinq feuilles d'étalonnage de revêtement, un câble USB, la documentation et une mallette de transportStandard |
|---|---|
| Substrat | Un substrat fourni, magnétique ou à courants de Foucault selon la sonde, et servant à la mise à zéroStandard |
| Feuilles d'étalonnage | Cinq feuilles de revêtement fournies pour l'étalonnage en un point et en deux pointsStandard |
| Sonde | Une sonde fournie de série ; le document n'indique pas la longueur du câbleInformation requise |
| Modèle | Configuration | Plages de mesure clés | Disponibilité |
|---|---|---|---|
| TT230 | Boîtier à sonde séparée en plastique, avec une sonde au bout d'un câble, 115 × 67 × 31 mm, environ 340 g | 0 à 1250 µm avec F1 ou N1 ; résolution 0,1 µm ; épaisseur minimale de substrat de 0,5 mm sur acier ; 500 valeurs mémorisées | La configuration générale, choisie lorsque la sonde doit atteindre une surface sur laquelle le boîtier ne peut pas se poser à plat |
| TT260 | Le même agencement dans un boîtier métallique, 125 × 72 × 26 mm, environ 400 g | 0 à 1250 µm avec F1 ; résolution 0,1 µm ; épaisseur minimale de substrat de 0,5 mm ; 500 valeurs mémorisées | Le même instrument dans un boîtier destiné à une manutention plus rude |
| Sonde séparée fer et non fer | Sonde séparée de 151 × 76 × 33 mm, basculant automatiquement entre induction magnétique et courants de Foucault | 0 à 1500 µm ; ±(1 à 3) % de la valeur mesurée ±1 µm ; résolution 0,1 µm ; épaisseur minimale de substrat de 0,5 mm ; surface minimale de 7 mm | La configuration pour un contrôle qui doit couvrir des pièces en acier et en aluminium sur la même équipe, avec le choix de langue et le logiciel pour ordinateur hôte |
| Sonde séparée à longue portée | Sonde séparée avec une sonde F5 ou F10 montée | 0 à 5000 µm avec F5 et 0 à 10000 µm avec F10 ; résolution 10 µm ; épaisseur minimale de substrat de 2 mm ; surface minimale de 40 mm | La configuration pour les revêtements épais, là où une sonde à courte portée sortirait de sa plage |
| TT220 | Instrument à sonde intégrée au boîtier, 103 × 62 × 27 mm, environ 60 g, deux piles AAA | 0 à 2000 µm ; ±(2 % de la valeur mesurée + 1 µm) ; 0,1 µm sous 100 µm et 1 µm au-dessus ; épaisseur minimale de substrat non ferreux de 0,03 mm ; surface minimale de 15 mm | La configuration compacte pour les contrôles courants sur des pièces planes de grande taille, et le seul modèle de la gamme avec une connexion USB et Bluetooth vers une application mobile |
Les certifications ne sont publiées qu'une fois une copie du certificat disponible ; cette section est donc volontairement vide plutôt que remplie d'approbations supposées. Indiquez-nous les approbations exigées par votre application et nous confirmerons ce qui est disponible pour cet instrument.
Les éléments suivants sont nécessaires à une spécification complète mais ne figurent pas dans la documentation qui nous a été fournie. Ils sont listés plutôt qu'estimés :
Il doit l'être pour que la méthode par induction magnétique le lise comme un revêtement et non comme une partie du substrat. C'est ce qui fait du dépôt de nickel le cas épineux : il est conducteur et, selon la couche, assez magnétique pour troubler la valeur, et le document note que les couches de nickel doivent être examinées à part. Pour la méthode à courants de Foucault, l'exigence est inverse - le substrat doit être conducteur et le revêtement non conducteur - et c'est la méthode de l'aluminium, du cuivre, du laiton et de l'acier inoxydable austénitique, sur lesquels une jauge magnétique ne lit rien d'exploitable.
Parce qu'ils ne corrigent pas la même chose. La mise à zéro sur le substrat nu supprime le décalage, c'est-à-dire l'erreur venant de ce que la sonde ne lit pas exactement zéro sur le substrat lui-même. Un étalonnage en deux points ajoute une feuille d'étalonnage d'épaisseur connue et corrige donc le gain également, ce qui explique que le document annonce ±(1 à 3) % de la valeur mesurée ±1 µm pour deux points contre ±(3 % de la valeur mesurée + 1 µm) pour un point. La conséquence pratique est qu'un étalonnage en un point convient près de l'épaisseur à laquelle il a été fait et dérive à mesure qu'on s'en éloigne, si bien que les travaux aux extrémités de la plage d'une sonde se font en deux points.
Parce que le champ s'étale latéralement autant que vers le bas, et qu'à proximité d'un bord ou sur une petite pièce le champ ne dispose pas d'assez de matériau autour de lui pour se comporter comme si la pièce était infinie. Le chiffre ne bondit pas : il dérive, ce qui est pire. Le document donne une surface minimale de 7 mm de diamètre pour F1 et de 5 mm pour N1, un rayon minimal de 1,5 mm en convexe pour F1 et de 3 mm pour N1, et une épaisseur minimale de substrat de 0,5 mm sur acier et de 0,3 mm sur aluminium. Lorsque la pièce reste à l'intérieur de ces valeurs, la réponse est une sonde d'empreinte plus petite plutôt qu'une correction appliquée après coup.
Le matériau et la nuance du substrat, son épaisseur, son plus petit rayon de courbure et sa surface la plus étroite, car cela décide de la sonde. Le matériau du revêtement et sa mise en œuvre, et le fait qu'une couche soit magnétique, le nickel étant le cas habituel. L'épaisseur de revêtement attendue et sa bande de tolérance. Le fait que des pièces en acier et en aluminium doivent être contrôlées, ce qui départage un instrument à méthode unique de celui qui porte les deux. Le fait que les valeurs doivent être mémorisées, exportées ou imprimées, et le nombre de mesures par pièce exigé par les critères d'acceptation. Et le fait que la face opposée de la pièce soit accessible, puisque la condition d'épaisseur de substrat porte sur le matériau situé sous la sonde.
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