Como Escolher o Melhor Medidor de Espessura para Manufatura

Um medidor de espessura é um sistema de medição utilizado para determinar a espessura de diversos materiais. Eles são amplamente utilizados em processos de fabricação, bem como em processos de engenharia que exigem uma espessura de material específica para atender a regulamentos da indústria ou requisitos dos clientes. O medidor pode analisar dados sobre a absorção presente com a energia que passa pelo amostra especificada. O dispositivo é simples de operar. Aumentar o número de pontos de medição garante que os dados sejam precisos.

Escolher o medidor de espessura apropriado ajuda a garantir que você alcance o resultado desejado durante um processo de fabricação. A Global Gauge Corporation (GGC ou Global Gauge) foi criada em [ano de criação] e adquiriu os recursos e direitos de propriedade intelectual da Measurays. Pouco tempo depois, lançou o primeiro instrumento baseado em PLC chamado Perfecta X-Ray Thickness Gauges.

A Global Gauge enfrentou muitos dos principais concorrentes da indústria ao longo dos anos, como PDM Technologies e ESC Opportunities. A Global Gauge expandiu seu portfólio de equipamentos e forneceu muitos medidores novos e aprimorados. A coleção de equipamentos da Global Gauge agora é amplamente reconhecida como o padrão profissional para avaliação de espessura e largura sem contato em plantas de laminação e unidades de processamento.

Na Global Gauge, os medidores de espessura para aço e outros metais são bem fabricados para fornecer os melhores valores de medição junto com precisão e credibilidade. Os usuários recebem o melhor design de Medidor de Espessura entre medidores de alta qualidade.

Fatores a Considerar ao Escolher um Medidor de Espessura

• Material: O tipo de material que está sendo medido desempenha um papel crítico na determinação do modelo de medidor de espessura. Por exemplo, se você deseja estimar a espessura de componentes não metálicos, pode ser necessário usar medidores de espessura que utilizam correntes de Foucault; no entanto, se você deseja testar metais, particularmente aqueles com uma espessura significativa, pode ser necessário um medidor de espessura baseado em radiação.

• Precisão: A precisão e confiabilidade do medidor de espessura sempre serão críticas. Para precisão máxima, a padronização e fatores de compensação são necessários nas aplicações metálicas.

• Faixa: A faixa do medidor é crítica com base na aplicação. Por exemplo, se você estiver usando o medidor para determinar a espessura de materiais finos, a faixa deve ser exata. No entanto, se você quiser um medidor de faixa ampla para avaliar grandes partes e componentes, pode ser necessário um medidor de espessura com uma faixa mais precisa e exata.

Deve-se considerar que, ao selecionar um medidor de espessura, geralmente existem algumas especificações em mente que se relacionam a regulamentos governamentais e requisitos de clientes.

É sugerido que, antes de selecionar o medidor de espessura apropriado, você se familiarize com os seguintes tipos:

• Avaliação de espessura por correntes de Foucault: Esta técnica ajuda a determinar as dimensões gerais, como a espessura de um determinado depósito não condutivo em material condutivo, mas sua precisão é muito inferior à das técnicas de medição de espessura magnética.

• Sistema de medição de espessura ultrassônica: Um dispositivo que determina as espessuras das coberturas gerais, bem como as espessuras dos materiais de revestimento de múltiplas camadas.

• Sistema de medição de espessura em laboratório eletrólito: Outra abordagem que é distinta das três anteriores, pois não é uma análise pura não destrutiva e requer a destruição do revestimento. No entanto, a precisão é baixa e a conclusão da medição é inconveniente.

• Avaliação de espessura por radiação: Esse tipo de dispositivo pode ser utilizado nos ambientes de moinho mais extremos, onde uma solução industrial é necessária.

Como escolher o melhor medidor de espessura em relação ao material que está sendo testado:

1. Se o material a ser medido for metálico, você pode usar um medidor de espessura por indução magnética ou um medidor de espessura por correntes de Foucault especializado.

• Um instrumento de espessura por indução magnética é usado para determinar dimensões como a profundidade e espessura de uma camada não magnética de materiais metálicos magnéticos.
• Um instrumento de espessura por correntes de Foucault é usado para determinar as dimensões de um revestimento não condutivo em um condutor.
• Um medidor de espessura por raios X é a melhor opção para aplicações de metais laminados a quente.

2. Se a superfície de medição for não metálica, como madeira, polímero, fibra de vidro, um medidor de espessura ultrassônica pode ser usado para determinar a espessura.

• Com base na faixa de observação, se a espessura de revestimento universal for inferior a [microns], o espectro do medidor de espessura padrão atende aos requisitos. Se precisão for necessária e a camada de revestimento for fina, é melhor escolher uma marca estabelecida com uma faixa estreita. Se a camada de revestimento for grossa, é ideal selecionar um medidor de espessura com uma ampla gama.

• Se o produto for um pouco pequeno, é aconselhável usar um medidor de espessura contendo uma sonda pequena. O diâmetro externo da sonda de medição seria apenas de 5 milímetros, e a parte de medição da sonda é ainda menor. Pode ser utilizado para medir áreas com um diâmetro de pelo menos 2 mm. Outros, como a parede interior de tubulações, exigem uma sonda pequena.

Diferentes Tipos de Medidores de Espessura

Existem numerosos medidores de espessura disponíveis. Dispositivos de emissão acústica, medidores de ar, instrumentos de infravermelho (IR), instrumentos de medição beta e equipamentos nucleares são todas possibilidades. Testes não destrutivos (NDT) utilizam instrumentos de emissão acústica para avaliar características acústicas ou vibracionais apropriadas. Medidores de ar são ideais para determinar a espessura de folhas/fitas de metal, webs de polímero & revestimentos e outras substâncias ou seções de componentes finos.

A absorção da radiação eletromagnética pelos equipamentos de infravermelho, nucleares e de medição beta é usada para determinar a espessura ou massa elementar de webs, elementos de chapa ou revestimentos. A proporção de radiação direcionada de volta ou transmitida por substâncias não metálicas, como papel e plásticos, é avaliada para estabelecer capacidades de absorção.

Correntes de Foucault ou outras abordagens e metodologias eletromagnéticas, incluindo ressonância acústica eletromagnética (EMAR), podem ser usadas para determinar a espessura. Além da medição de espessura, abordagens de correntes de Foucault e radar penetrante são utilizadas para detectar falhas, a integridade da conexão ou solda, incluindo condutividade elétrica. A metodologia de correntes de Foucault é a abordagem de teste não destrutivo eletromagnético mais amplamente utilizada.

As tecnologias EMAR transmitem sinais permitindo investigação acústica ressonante através de transdutores eletromagnéticos sem contato. Cada sinal gerado pelo EMAR sem contato causa uma resposta ressonante limpa. Além disso, estão disponíveis medidores de espessura eletrônicos e mecânicos.

Micrômetros a laser, sistemas magnéticos (usando os processos de efeito Hall e técnicas de indução), instrumentação baseada em óptica, equipamentos de raios X, medidores de contato e até mesmo procedimentos de inspeção ultrassônica (UT) são todos exemplos de onde medidores de espessura são usados. Micrômetros são ferramentas usadas para realizar medições precisas.

Eles são compostos por um fuso de precisão e um bigorna que é instalado em uma estrutura de aço. Junto com micrômetros convencionais, calibradores e micrômetros a laser são utilizados para determinar a espessura de materiais. A metodologia de laser shearography, tecnologias magneto-ópticas e interferometria holográfica são todas abordagens utilizadas por equipamentos ópticos.

Medidores de contato também são conhecidos como medidores funcionais ou de atributo. Medidores de espessura por eco de pulso são frequentemente usados com medidores de espessura UT. Esses medidores podem ser utilizados para medir dimensões, como as dimensões de espessura de plástico esculpido em máquinas de corte industriais, perfuração, incluindo cabos de ferramentas de moagem e esmagamento, além de dispositivos médicos usados em cirurgias e odontologia.

Aplicações dos Medidores de Espessura

Os medidores de espessura digitais são instrumentos incrivelmente versáteis que podem ser usados para uma ampla gama de tarefas:

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• Mercado de Veículos/Automotivo: A maioria dos medidores de espessura têm sido usados no fornecimento de aço para a indústria automobilística. Eles são usados para determinar as medidas de espessura de chapas de metal e identificar falhas na carroceria dos automóveis, além de avaliar a espessura das lâminas de vidro utilizadas nos para-brisas dos automóveis. Os instrumentos de teste de espessura ultrassônica especificados são frequentemente necessários para identificar falhas de produção, enquanto medidores profissionais de espessura de pintura de revestimento são usados em oficinas de reparo e carrocerias de automóveis para depositar revestimentos metálicos à espessura correta.

• Engenharia/Fabricação: Assim como no setor automotivo, fábricas significativas, juntamente com as empresas de engenharia que fabricam tudo, desde peças para grandes sistemas até veículos, geralmente usam um medidor de espessura para assegurar a confiabilidade e consistência dos parâmetros dos itens produzidos na linha de montagem. Em peças de aviação, é crítico inspecionar cuidadosamente se há defeitos e irregularidades.

• Joalheiros: Os joalheiros podem sempre usar medidores de teste de ouro especializados para determinar as dimensões de espessura de ouro e outros materiais preciosos. Os joalheiros podem determinar se um determinado artigo de ouro possui um núcleo de substância estranha de fundo por meio de um setup investigativo de espessura ultrassônica.

• Construção e Edificação: Os medidores de espessura têm sido frequentemente usados para determinar as medidas de espessura de estruturas e outros componentes estruturais. Construtores e arquitetos podem garantir que paredes de concreto estejam livres de falhas que possam contribuir para a instabilidade do edifício, realizando testes de espessura. Da mesma forma, tubulações de cobre e tubulações comerciais podem ser examinadas regularmente para corrosão.

• Administrações Rodoviárias e Locais: Medidores de espessura podem ser usados para verificar a profundidade e valores de espessura de substâncias metálicas e pilares de concreto de pontes, para garantir que atendem aos requisitos regulatórios e não degradem prematuramente. Esses instrumentos são frequentemente usados para localizar bolsas de ar dentro dos materiais cimentícios e ferrugem nos quadros e suportes de aço.

• Tanques de Combustível e Químicos: Dispositivos de medição de teste ultrassônico podem detectar alta corrosão em tanques de armazenamento de combustível e químicos.

• Arqueologia: Estudantes e cientistas podem investigar as dimensões de espessura de potes e materiais delicados desenterrados usando procedimentos de diagnóstico ultrassônicos não destrutivos. Medidores de espessura ultrassônica têm sido usados na indústria de fabricação de vidro para registrar as medidas de espessura das dimensões de vidro em refletores de móveis, janelas de vidro para habitação e para-brisas e materiais refletivos.

• Saúde: Medidores de espessura de revestimento estão sendo usados para determinar se as camadas de plástico moldado em instrumentos e ferramentas médicas, bem como utensílios, oferecem proteção adequada.

• Equipamento Industrial: Instrumentos de grau industrial, como medidores de espessura por raios X e medidores de espessura por isótopos, são duráveis e seguros em operação.

Calibração do Medidor de Medição de Espessura

O procedimento de calibração para medidores de espessura varia de acordo com a classe do medidor e regulamentos e especificações do setor.  Os métodos de calibração para medidores de espessura incluem calibração de ponto único ou calibração de um único ponto, incluindo a calibração de folha e o processo de calibração de duas folhas. Medidores de espessura ultrassônica exigem blocos de calibração que foram autorizados.

Calibração em um Único Ponto

A calibração de um ponto único ou calibre de único ponto é uma abordagem comum que não utiliza folhas. É realizada em uma peça de teste não revestida, aproximando a sonda do medidor de medição o mais próximo possível da posição de medição selecionada. Essa técnica de calibração usa um único ponto de referência, que é o valor numérico zero, daí o termo calibração de um ponto.

Padronização de Folhas (A Calibração de Dois Pontos ou Duas Folhas)

Esse processo de calibração utiliza uma folha de calibração de espessura bem conhecida. Para começar, uma técnica de calibração de ponto único é realizada, seguida da colocação de uma folha em uma peça de teste não revestida. Após posicionar a sonda na mesma área de medição selecionada, os marcadores dos dispositivos são utilizados para ajustar o valor de espessura exibido até que combine com a espessura da folha.

Quando os consumidores exigem maior precisão, essa abordagem é frequentemente preferida em relação à calibração de ponto único. Para esse resultado, uma folha deve ser um pouco mais espessa do que as dimensões de espessura do filme do material experimental.

Esse processo de calibração de duas folhas, frequentemente usado para processos de medição de espessura mais desafiadores, envolve duas folhas específicas de espessuras e dimensões variáveis (geralmente graduadas, desde que a folha um tenha aproximadamente 0,5 vezes a espessura das amostras de teste, enquanto a segunda folha cerca de 1,0 vezes a espessura do objeto). O método de calibração acima utiliza dois locais de referência em relação à sonda, um para a quantidade mais grossa e outro para a mais fina. Este método é mais frequentemente usado com materiais grosseiros ou irregulares.

Calibração por Inspeção Ultrassônica

A abordagem típica para calibrar qualquer medidor de espessura ultrassônica geralmente consiste em examinar a linearidade dos medidores usando quadros de calibração autorizados (também considerados como os referenciais de calibração ultrassônica). Os blocos variam entre 1,5 milímetros a 50 milímetros. Uma abordagem comum pode envolver 4 ou 5 testes separados usando blocos de diferentes milímetros para estabelecer a uniformidade. Uma sonda é posicionada em uma posição específica na peça de calibração pela qual ondas acústicas são liberadas e detectadas assim que atingem a face traseira do bloco mencionado.

Importante nota: Certos medidores de espessura ultrassônica envolvem a utilização de um gel de acoplamento especial para garantir que não haja lacunas ou vazios gasosos entre a superfície de medição e o transdutor.

Considere o seguinte ao adquirir um medidor de espessura:

O material da amostra pode influenciar o tipo de medidor de espessura necessário. Enquanto um medidor de espessura é adequado para a maioria dos metais, polímeros e cerâmicas, materiais como borracha podem demandar medidores mais sofisticados com profundidades maiores.

Espessura: Ao adquirir um medidor de espessura, é fundamental assegurar que o espectro de medição de espessura seja suficiente para a amostra a ser medida. Materiais mais grossos exigem baixas frequências de medição, enquanto amostras mais finas exigem altas frequências.

Contorno/Geometria da superfície: A superfície do material pode prejudicar a capacidade do medidor de se acoplar e produzir uma leitura precisa e exata da espessura. Para observações em materiais convexos, pode ser necessário usar medidores de dip sem contato para garantir acoplamentos sonoros adequados.

Resolução/Precisão: Alguns medidores de espessura são frequentemente mais precisos do que unidades básicas. Ao trabalhar com amostras finas, como vidro, plástico e tintas, pode ser necessária maior precisão.

Custo: O mercado atual oferece uma ampla variedade de variantes de medidores de espessura, variando de dispositivos ultrassônicos muito avançados a versões de medidores de espessura de baixo custo. Ao adquirir um medidor de espessura, é fundamental avaliar as características que você exige em uma programação periódica. Por exemplo, caso você precise cumprir regulamentos da indústria, necessitará de um medidor de espessura validado, que geralmente é mais caro do que um medidor de espessura médio.

Diferentes Medidores de Medição de Espessura

Os medidores de espessura têm sido usados para determinar a profundidade do revestimento de materiais que cobrem a base. Outro uso é a avaliação de espessura de componentes e peças de trabalho.

Classificações de dispositivos:

• Aço Eletromagnético: Capaz de exibir a densidade de fluxo magnético.
• Magnético: Eles são projetados explicitamente para corpos feitos de alumínio que foram magnetizados. A tecnologia ultrassônica é compatível com metais e plásticos.
• Correntes de Foucault: Eles têm sido usados em conjunto com alumínio para avaliar a força dos constituintes de corrente induzida no corpo.

Consolidado: A vantagem desse tipo é permitir o uso tanto de um sensor de corrente de Foucault quanto de um sensor eletromagnético. Os dispositivos são extremamente precisos na determinação do desempenho.