膜厚計は、母材の上に載った層の厚さを、層を切断せずに測定します。鋼の上の塗装、鋼の上の亜鉛めっき、アルミニウムの上のアルマイト処理、基板の上の銅、金属板の上のプラスチックフィルムは、いずれも同じ測定の問題です。非磁性または非導電性の層、その下にある固体の母材、そして許容差の内にあることを示さなければならない数値、という問題です。膜に関する検査のうち非破壊で実施できるものは数少なく、膜厚計はその 1 つです。そのため測定は納品された部品に対して行われ、試験片だけの測定には留められません。
方式は、被膜ではなく母材で決まります。磁気誘導式のプローブは強磁性の鋼と鉄に対して機能し、被膜がプローブを母材からどれだけ引き離すかを読み取ります。渦電流式のプローブはアルミニウム、銅、オースティット系ステンレス鋼などの非鉄金属に対して機能し、被膜が誘起された場にどのような影響を及ぼすかを読み取ります。両方を備えた計器は方式を切り替え、使用中のプローブを識別できますが、読みは常に 1 つの方式による読みであり、両者は同じ母材上で互換性を持ちません。
測定を制限するのは、主に形状です。曲率、縁の近さ、そして方式が必要とするより薄い母材は、いずれも場をゆがめて読みを偏らせ、これらのいずれにも、プローブに定められた公表済みの限度が付いています。限度を超えると誤差は音もなく大きくなるため、実務上の課題は、想定される厚さにプローブの測定範囲を合わせ、数値を信頼する前に部品がプローブの条件を満たしているかを確認することです。
磁気誘導式の計器は、プローブ内のコイルに励磁し、プローブと強磁性の母材の間にある経路の磁気抵抗を測定します。被膜はその経路のすき間であるため、読みは本質的に層を隔てた距離の測定です。だからこそ、母材が本当に強磁性であり、かつ被膜が本当に非磁性であることが、この方式には不可欠になります。ニッケルめっきと一部のステンレス鋼はその前提を崩し、計器はそれらを被膜ではなく母材として読みます。
渦電流式の計器は、導電性の母材へ交流の磁界を送り込み、その中に流れる渦電流が生じるインピーダンスの変化を測定します。場はプローブと母材の間隔の影響を受けるため、母材が分かっていれば、同じコイル形状が厚さの読みになります。この方式は、アルミニウム、銅、真鍮、300 系ステンレス鋼向けの手法であり、これらの材料では磁気式の計器は何の役にも立つ読みを得られません。
両方式とも相対測定であり、絶対値を出すのではなく校正に支えられています。素地の母材でゼロ調整することが基準点を作り、既知の厚さを持つ 1 枚または 2 枚のフォイルが傾きを作ります。2 点の形はオフセットに加えてゲインも補正します。予想外の見かけは、ほぼすべてこの設定に立ち返ります。被膜のある領域でゼロ調整をした、プローブの測定範囲外でフォイルを使った、プローブを替えたときに校正に手を入れなかった、という設定です。曲率、縁からの距離、母材の厚さ、温度といった物理的な条件は、同じ話の後半であり、計器単独では補正できません。
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
|---|---|---|
| 測定方式 | 磁気誘導、渦電流、または両方を備えてプローブを自動識別する計器 | 対象とする母材がそもそも測定できるかどうかが決まります。方式は被膜ではなく母材の材質に従います。 |
| プローブ測定範囲 | 薄い被膜向けの短範囲プローブ、厚い被膜向けの長範囲プローブ、およびそれぞれが提供する分解能 | 有用な分解能で読み取れる厚さの帯が決まります。測定範囲の端まで引き延ばしたプローブは、精度と繰返し性の両方を失います。 |
| プローブ形態 | 筐体に組み込まれたプローブ、またはケーブルで繋いだ別体のプローブ | 計器が表面に到達できるかどうかが決まります。一体型のプローブは、曲面または凹部の上に寝かせることができません。 |
| プローブ形状 | 先端の形状と、プローブが必要とする最小測定面積 | 小さな部品、縁の近くの狭い領域、急な曲率を、計器の知らない補正なしに測定できるかどうかが決まります。 |
| 校正方式 | 1 点のゼロ調整、フォイルを用いた 2 点校正、または工場設定のまま手を入れないこと | 読みの誤差がどれだけ除去されるかが決まります。ゼロ調整だけではオフセットが補正され、ゲインは未補正のまま残ります。 |
| データの取り扱い | 直接表示、統計機能を備えた内部メモリ、およびホストまたはプリンタへの出力 | 平均、最小、最大、標準偏差を伴うロット単位の記録を作成できるかどうかが決まります。受け入れ基準では、これを要求する動きが強まっています。 |
| 限度と警報 | 設定できる上限・下限と、音または表示による通知 | 数値を読まない作業者が、この計器で仕分けに使えるかどうかが決まります。また、限度で表現できる許容差も決まります。 |
| 検証 | 基準フォイル、既知の厚さを持つ基準母材、およびそれらを使う間隔 | 測定当日に、計器が正しく読んでいることを示せるかどうかが決まります。品質記録が示さなければならないのは、この点です。 |
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
|---|---|---|
| 母材の材質 | 材質が方式を選ぶためです。磁気式の計器はアルミニウムで役立つ読みを得られず、渦電流式の計器は炭素鋼で役立つ読みを得られません | 母材を、等級も含めて正確に指定してください。一部のステンレス鋼とニッケル層は、名前の示すものと逆の振る舞いをするためです。 |
| 想定される被膜の厚さとその許容差 | プローブの測定範囲と分解能は、公称値だけでなく許容差の両端を包含している必要があるためです | 目標の厚さ、許容差の帯、そしてそれを作り出す工程をお知らせください。 |
| 被膜が磁性を持つ可能性があるか | ニッケルと一部の合金被膜は、母材の一部として振る舞うことで、磁気誘導式の計器を無効にするためです | 被膜の材質と、その形成方法を、名称だけでなく指定してください。 |
| 部品の形状 | 曲率、縁、小さな領域はいずれも場に偏りを与え、各プローブには公表された限度があり、超えると読みは無効になるためです | 最小の半径、最も近い縁からの距離、および測定する最小の領域をお知らせください。 |
| 母材の厚さ | 臨界の厚さを下回る母材は無限の物体として振る舞わなくなり、読みは低くなるためです | 母材の厚さと、部品が板なのか重量のある断面なのかをお知らせください。 |
| 結果を記録しなければならないか | 統計付きのロット記録は計器のクラスを変え、読みの取得方法も変えることがしばしばあるためです | 受け入れ基準、部品あたりの読み取り数、そしてどの形式の記録が必要かを明記してください。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。部品の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
膜厚計 のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 膜厚計との違い |
|---|---|
| 表面粗さ計 | その下にある層の厚さではなく、最表面の質感を測定します。被膜のある部品では両方の要求が出ることが多く、滑らかな被膜でも厚さが不足していたり、厚い被膜でも粗かったりしうるため、両者は別々に測定されます。 |
| 硬度試験機 | 材料の圧入への抵抗を測定するもので、被膜のある部品では、通常は層ではなく母材についての問いになります。表面へ押し込むため、被膜を保ったままでいなければならない場所の代替にはなりません。 |
| 超音波厚さ計 | 材料そのものの厚さを測定するもので、機種によっては、被膜を 2 つのエコーの 1 つとして分解できるように設定できます。これは肉厚の計器であり、残存寿命についての問いに答えます。膜厚計は、仕上げと腐食防止についての問いに答えます。 |
| 磁気探傷装置 | 強磁性の部品に対して同じく磁場を用いますが、層の厚さではなくき裂を探します。物理的原理を共有することは、目的を共有することとは別であり、どちらの計器ももう一方が示す値を報告しません。 |
| 渦電流探傷装置 | 同じ誘起場の原理を使い、その上の層を測定するのではなく、導電性材料の不連続を探します。両方の機能を備えた計器もあり、その場合は 2 つのモードを個別に校正します。 |
| 破壊的な被膜試験 | 切断した断面を顕微鏡で測定する方法、または薬品で被膜を剥離して質量を測る方法です。時間はかかり、検体を消費しますが、紛争が生じた際の基準手法であり、まさにそのために試験片を残しておく価値があります。 |
表面粗さ、硬度、膜厚は、図面が並べて指定する最も一般的な 3 つの表面要求です。膜厚計は最後に挙げた要求にのみ答え、3 つは互いに異なる計器で測定されます。
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
公開中の製品
TT220 (3機種) · 膜厚計
鋼とアルミニウムで 0〜1250 µm を測る磁気式・渦電流式の膜厚計。プローブの自動識別、統計、上下限警報、500 件の読みの保存を備える。
よくあるご質問
プローブが鋼を見ていないためです。磁気誘導式の計器は、強磁性の母材に対して格納済みの値を読み取ります。ニッケル層、厚い非鉄の中間層、または実際には強磁性でない母材がある場合、プローブは被膜がないかのように読む経路を拾います。他のよくある原因は、素地の母材ではなく被膜のある領域でゼロ調整した校正であり、その領域の厚さぶんだけ後続のすべての読みをずらします。いずれも、計器を疑う前に正せます。
その計器の寿命を通じて何を測定するかしだいです。すべての部品が炭素鋼であれば、磁気誘導式の計器で足り、そのほうが簡素です。アルミニウム、銅、ステンレス鋼の部品も検査する場合は、渦電流式のプローブも必要になり、両方を備えてプローブを自動識別する計器なら、誤った方式を使う誤りを避けられます。1 台に両方式を収めるほうが、同じ方式を買い直すより費用は抑えられます。
各プローブには、公表された最小測定面積と縁からの最小距離があり、その内側では場がゆがみます。ゆがみは自分から知らせてくれず、数値が静かにずれるだけです。実務上は、測定する最小の面積と最も近い縁をお問い合わせで明示し、それらを踏まえてプローブを選んでもらう方法が確実です。非常に小さい部位や曲率の強い部位では、後から補正係数を適用するのではなく、より小さな先端を持つプローブが答えになります。
母材の材質と等級、その厚さ、被膜の材質とそれを施す工程、許容差を含む想定厚さ、そして部品の形状、すなわち最小の半径と最も近い縁を含めてお送りください。いずれかの層が磁性を持つかも明記してください。磁気式の方式が使えるかがそこで決まるためです。被膜の仕様がまだ固まっていなければ、分かっている内容をお送りください。説明していただいた部品をもとに見積りを作成し、許容差が確定したあとで調整できます。
仕様をお送りいただければ、該当する型式、供給可能性、納期を確認します。最低注文数は 1 台 です。
見積依頼
技術的な詳細をお送りいただければ、供給可否・納期・取引条件を確認いたします。在庫品は 48 時間以内に出荷し、カスタマイズ仕様は通常 2〜10 日を要します。最低注文数は 1 台 です。