위쪽 화살표 아이콘p0chonk

정확한 건조 필름 두께 판독값을 보장하는 방법

이 기사는 JPCL (Journal of Protective Coatings & Linings) 2016년 7월호에 실렸습니다.

휴대용 건조 필름 두께(DFT) 게이지는 애플리케이터와 검사자가 사용하는 일반적인 검사 도구입니다. 약간의 관리와 유지 보수로 기계 및 전자 기기를 사용하여 수년 동안 정확하고 신뢰할 수있는 서비스를 제공 할 수 있습니다.

좋은 작동은 설명서를 읽는 것으로 시작됩니다. 모든 기기에는 미묘한 작동 차이가 있습니다. 설명서에 제조사, 모델, 일련 번호 및 구매 날짜를 기록하고 유지 관리 및 교정 팁을 강조 표시하십시오. 

1. 교정할 수 있습니까?

아는 사람이 교정 및 교정 간격이라는 용어를 오해할 가능성이 높습니다. 그들은 게이지를 교정할 수 없을 뿐만 아니라 일반적으로 연간 재인증에 대한 요구 사항도 없다는 사실에 놀랄 것입니다.

ASTM D7091은 교정을 "게이지의 전체 작동 범위에서 추적 가능한 교정 표준에 대한 측정값을 얻은 다음 허용 오차를 벗어난 조건을 수정하기 위해 필요한 게이지 조정(필요에 따라)을 수행하는 높은 수준의 제어 및 문서화된 프로세스"로 정의합니다. 교정은 "장비 제조업체, 공인 대리점 또는 문서화된 프로세스를 사용하여 통제된 환경의 공인 교정 실험실에서 수행합니다."

교정은 종종 교정 인증서라는 문서를 발행합니다(그림 1). 이 문서는 성공적인 기기 교정을 위한 실제 측정 결과 및 기타 모든 관련 정보를 기록하고 국가 교정에 대한 추적성을 명확하게 보여줍니다. standard. 작업 사양에는 종종 최근 교정에 대한 증거가 필요합니다.

그림 1 : 교정 인증서

재교정(또는 재인증)은 대부분의 측정 장치의 정확도가 사용에 따라 저하되기 때문에 기기의 수명 주기 전반에 걸쳐 주기적으로 필요합니다. 교정 간격은 기기의 재교정 사이에 설정된 기간입니다. ISO 17025의 요구 사항에 따라 대부분의 제조업체는 교정 인증서의 일부로 교정 간격을 포함하지 않습니다. 왜? 그들은 게이지가 얼마나 자주 사용되는지, 어떤 환경에서 사용되는지, 얼마나 잘 관리되는지 알지 못하기 때문입니다.

기기에 대한 경험이 없는 경우 교정 사이의 좋은 시작 간격은 1년입니다. 이것은 경험과 정기적 인 검증으로 조정할 수 있습니다 (아래 참조). 새 기기를 사용하는 고객은 기기 구매 날짜를 첫 번째 교정 간격의 시작으로 활용할 수 있습니다. 보관 수명의 무시할 수 있는 효과는 실제 교정 인증서 날짜의 중요성을 최소화합니다. 

2. 확인하는 것이 중요합니다

교정 인증서는 교정 간격 동안 정확성이 유지된다는 것을 보장하지 않습니다. 수많은 요인들이 상자를 열자마자 Gage 작동에 해로운 영향을 미칩니다. 그렇기 때문에 대부분의 표준은 정기적 인 정확성 검증을 요구합니다.

부정확한 게이지로 측정하는 것을 방지하려면 매번 사용하기 전에, 일반적으로 모든 작업 교대 근무가 시작될 때 정확도와 작동을 확인해야 합니다. 많은 수의 측정값을 얻을 때 또는 게이지를 떨어뜨리거나 잘못된 결과를 제공하는 것으로 의심되는 경우 다시 확인해야 합니다.

정확도 검사는 추적 가능한 참조 표준(심 또는 코팅된 금속 표준)을 측정하여 수행됩니다. 일련의 판독값의 평균은 Gage와 기준의 결합된 허용 오차 내에 있어야 합니다. standard (그림 2).

그림 2 : 샘플 계산입니다.

추적성은 고정된 국제로 거슬러 올라가는 끊김 없는 비교 체인을 통해 측정 결과를 추적할 수 있는 능력입니다. standard 그것은 일반적으로 올바른 것으로 받아 들여집니다. 체인은 일반적으로 몇 가지 적절한 측정 표준으로 구성되며, 각 표준의 값은 후속 표준보다 정확도가 높고 불확실성이 적습니다.

 

3. 영향력있는 효과

대부분의 건조 필름 두께 측정기는 평평하고 매끄러운 탄소강에서 잘 작동하도록 공장에서 보정됩니다. 응용 프로그램이 다를 수 있습니다. 일반적으로 네 가지 조건이 정확도에 영향을 미치며 표면 거칠기, 형상(곡률, 가장자리 효과), 구성(금속 합금, 자기 특성, 온도) 및 질량(얇은 금속)에 대해 수정해야 합니다.

이러한 요인 또는 기타 요인으로 인해 Gage 부정확성이 발생하지 않도록 하려면 코팅되지 않은 기판에 대한 일련의 측정 평균이 게이지 허용 오차 0 내에 있는지 확인하십시오. 또는 코팅되지 않은 기판 위에 놓인 심의 알려진 두께를 확인하십시오.

 

4. 엣지 케이스

이전에는 업계 표준에서 가장자리에서 1-2인치 이상 떨어진 곳에서 측정하지 말라고 권고했습니다. 최신 프로브는 일반적으로 훨씬 더 가깝게 측정 할 수 있습니다. 실제로 정확도는 일반적으로 돌출 될 때만 감소합니다.

대부분의 다른 문제를 확인하는 방식으로 이를 확인합니다 -- 코팅되지 않은 기판을 측정하여 일련의 측정의 평균이 0에서 게이지 허용 오차 내에 있는지 확인합니다. 스트라이프 코트는 종종 작은 표면에서 측정할 목적으로 설계된 마이크로프로브로 가장 잘 측정됩니다.

 

5. 프로필 대략적으로 조정

강철 표면은 보호 코팅을 적용하기 전에 연마 충격에 의해 자주 청소됩니다. 이러한 표면에서의 측정은 매끄러운 표면보다 더 복잡합니다. 게이지 측정에 미치는 영향은 프로파일 깊이에 따라 증가하며 프로브의 설계와 코팅 두께에 따라 달라집니다.

사용자는 이 "앵커 패턴"으로 인해 게이지가 높게 읽힐 수 있다는 것을 알게 됩니다(그림 3). 그러나이 프로필을 조정할 때 모든 사용자가 선호하는 방법이있는 것 같습니다. 어느 것이 옳은가?

그림 3 : 표면 프로파일은 일반적으로 더 높은 판독값을 초래합니다.

SSPC-PA 2는 기기 유형 및 특정 상황에 따라 몇 가지 솔루션을 제안합니다. 유사한 방법이 ASTM D7091 및 ISO 19840에 의해 제안됩니다.

기계식 풀오프(유형 1) 게이지에는 조정할 수 없는 비선형 스케일이 있습니다. 따라서 최소 10개의 베어 표면 측정값의 평균이 계산되어 비금속 판독값(BMR)을 생성합니다. 이 값은 향후 코팅 두께 판독값에서 차감됩니다.

대부분의 전자식(유형 2) 게이지는 제조업체의 지침에 따라 사용자가 조정할 수 있습니다. 일반적인 방법은 프로파일의 주요 피크를 덮는 코팅을 시뮬레이션하는 것입니다. 알려진 두께의 심을 표면 프로파일 위에 놓고 측정합니다. Gage는 해당 심의 두께와 일치하도록 조정됩니다.

코팅되지 않은 기판에 접근할 수 없는 경우 ISO 19840에는 미세, 중간 및 거친 ISO 8503 프로파일 등급에 대한 DFT 판독값에서 빼는 보정 값이 있습니다.

6. 오류 누적량

이제 Gage를 심의 두께에 맞게 조정하는 것이 일반적인 관행이라는 것을 알았으므로 향후 Gage 판독값에 심각한 오류를 추가할 수 있음을 인식하는 것이 중요합니다.

측정 장비에는 제조업체에서 발행한 정확도 또는 허용 오차 문구가 명시되어 있습니다. 심에서 Gage 조정을 수행하면 결과 Gage 측정의 정확도가 떨어집니다. 예를 들어, 적절하게 보정된 게이지의 정확도가 1%±이고 심의 두께가 ± 5% 이내로 정확하다면 게이지와 심의 결합된 허용 오차는 그림 4의 공식에 ± 5%보다 약간 큽니다.

그림 4 - shim에서 조정할 때 Gage 판독값의 정확도를 결정하기 위한 제곱합 공식 예
그림 4 : 조정된 Gage의 정확도는 제곱근 공식의 근합을 사용하여 계산된 대로 +1%에서 +5%로 변경됩니다.

 

7. 프로브 검사

게이지가 작동되면 프로브의 정기적인 육안 검사를 통해 놀라운 양의 문제를 피할 수 있습니다. 특히 측정 표면이나 프로브 케이블에 명백한 손상이 있는지 확인하십시오. 정압 프로브는 위아래로 자유롭게 움직여야 합니다. 손상, 긁힘 또는 마모된 프로브는 참조 표준에서 정확성을 테스트하고 필요한 경우 교체해야 합니다. 금속 파일, 먼지 및 페인트는 천으로 조심스럽게 제거해야합니다.

뜨거운 표면에 장기간 노출되지 않도록 하고 측정 사이에 프로브를 식히십시오. 프로브를 조심스럽게 내려 거친 표면을 존중하고 프로브가 해당 용도로 설계되지 않은 한 옆으로 끌지 마십시오. 알려진 두께의 플라스틱 심을 이러한 표면에 배치하여 프로브를 어느 정도 보호할 수 있습니다. 측정된 두께에서 심의 두께를 빼고 심 사용으로 인한 추가 측정 허용 오차에 유의하십시오.

프로브에 서비스가 필요할 수 있다는 징후에는 예상보다 낮은 판독값(예: 프로브 팁 마모), 예상보다 높은 판독값(즉, 이물질이 끼임) 및 불규칙한 측정(예: 구성 요소 고장)이 포함됩니다.

 

8. 프로브 잡기

최신 기기는 작업자의 영향을 줄이도록 설계되었습니다. 그러나 프로브를 부적절하게 잡으면 손상이 발생할 수 있다는 사실을 모를 수도 있습니다.

게이지는 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 특정 모델을 잡고 작동하는 적절한 방법을 알아보십시오. 대부분의 휴대용 기기는 한 번에 하나의 측정을 수행합니다. 측정 사이에 프로브를 표면에서 들어 올립니다. 프로브를 드래그하면 프로브 수명이 단축됩니다.

대부분의 최신 전자 DFT 게이지에 내장된 일정한 압력 메커니즘은 프로브가 표면에 수직으로 안착되도록 하고 작업자 압력이 측정 결과에 영향을 미치지 않도록 합니다. 프로브를 부적절하게 잡으면 이러한 메커니즘이 무시되고 프로브의 수명이 단축될 수 있습니다. 프로브가 기울어 질 때 높은 판독 값을 유발하거나 프로브가 부드러운 코팅으로 눌려지면 낮은 판독 값을 유발할 수 있습니다.

그림 5 : 최상의 결과와 가장 긴 수명을 위해 슬라이딩 프로브 슬리브를 손가락으로 표면에 대고 잡으십시오.

 

9. 환경 평가

판독값이 무선 송신기, 용접 작업의 잔류 자기, 대형 모터 또는 휴대폰의 영향을 받습니까? 중요한 것과 그렇지 않은 것에 놀랄 수도 있습니다.

강철 위에서 측정하는 드라이 필름 두께 기기는 자기 원리로 작동합니다. 따라서 게이지 정확도가 강철 고유의 자기 특성의 변화에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있는 것은 당연합니다. 이러한 교활한 문제 중 하나는 잔류 자기, 외부 자기장이 제거 된 후 강철에 남아있는 자기입니다. 마그네틱 클램프와 플라즈마 절단은 두 가지 소스 예입니다. 매설 된 파이프는 시간이 지남에 따라 지구 자기장에서 자기를 포착합니다. 효과는 일반적으로 뚜렷하지 않으며 소자로 제거 할 수 있습니다. 코팅되지 않은 강철(또는 코팅되지 않은 강철에 놓인 심의 두께)에서 영점을 측정하여 게이지에 미치는 영향을 확인합니다.

전기 장비에서 생성되는 강한 표유 자기장은 자기 원리를 사용하는 기기의 작동을 방해 할 수 있습니다. 불규칙한 판독값은 전기 모터에서 측정하거나 시동 시 대형 모터 근처에서 측정할 때 발생할 수 있습니다. 라디오 타워 또는 안테나의 강한 전자기 방출도 기기 작동을 방해할 수 있습니다. 외부 전자기장의 영향을 최소화하려면 건조 필름 두께 게이지 기기에 적합성 선언이 함께 제공되는지 확인하십시오. 적합성 선언은 제조업체가 국제 표준에 따라 EMC에 대한 기기의 내성을 테스트했음을 확인합니다. EN 61326-1:2013은 그러한 예입니다. standard.

상상할 수 있듯이 이러한 경우는 거의 없습니다. 알려진 참조 표준에서 게이지 작동을 검증하면 대부분의 우려를 완화할 수 있습니다.

 

10. 하나는 거의 충분하지 않습니다

"읽기"와 "측정"이라는 단어는 동의어로 사용됩니다. SSPC-PA 2는 "판독값"을 단일 기기 결과로, "측정"을 일련의 판독값의 평균으로 정의함으로써 흥미로운 구분을 만듭니다.

단일 판독은 두께 결정을 내리든 심에 적응하든 거의 신뢰할 수 없습니다. 서로 가까운 지점에서도 반복되는 게이지 판독은 코팅과 기판의 표면 불규칙성으로 인해 종종 다릅니다. 표면의 파편, 국소 방출 간섭 및 부적절한 작업자 기술은 결과에 해로운 영향을 미칠 수 있는 다른 것들 중 일부일 뿐입니다.

통계가 제공하는 안심을 얻으십시오. 여러 번 읽으십시오. 일관되게 반복되지 않는 비정상적으로 높거나 낮은 값은 삭제합니다. 허용 가능한 게이지 판독값의 결과 평균은 해당 위치에 대한 코팅 두께 측정값으로 간주됩니다.

 

결론

현대 악기는 부정확성의 많은 원인을 보완하지만 전부는 아닙니다. 건조 필름 두께 측정 지식의 가장 좋은 출처는 기술 지원 네트워크 및 SSPC, NACE, ASTM 및 ISO에서 발행 한 것과 같은 산업 표준에 의해 뒷받침되는 제조업체의 지침입니다.

DAVID BEAMISH (1955 – 2019), 전 세계적으로 판매되는 휴대용 코팅 테스트 장비의 뉴욕 기반 제조업체 인 DeFelsko Corporation의 전 사장. 그는 토목 공학 학위를 받았으며 산업 도장, 품질 검사 및 제조를 포함한 다양한 국제 산업에서 이러한 테스트 장비의 설계, 제조 및 마케팅 분야에서 25년 이상의 경험을 가지고 있습니다. 그는 교육 세미나를 실시했으며 NACE, SSPC, ASTM 및 ISO를 포함한 다양한 조직의 정회원이었습니다.

감사합니다! 귀하의 피드백을 받았습니다!
이런! 양식을 제출하는 동안 문제가 발생했습니다.