Handmeters voor de droge laagdikte (DFT) zijn veel gebruikte inspectie-instrumenten voor applicateurs en inspecteurs. Met een beetje zorg en onderhoud kunnen mechanische en elektronische instrumenten jarenlang nauwkeurig en betrouwbaar werken.
Een goede bediening begint met het lezen van de handleiding. Alle instrumenten hebben subtiele operationele verschillen. Noteer merk, model, serienummer en aankoopdatum in de handleiding en benadruk onderhouds- en kalibratietips.
De kans is groot dat iemand die u kent de termen kalibratie en kalibratie-interval verkeerd begrijpt. Ze zouden verbaasd zijn te horen dat ze hun meter niet alleen niet kunnen kalibreren, maar dat er meestal ook geen jaarlijkse hercertificering nodig is.
ASTM D7091 definieert kalibratie als "het hoogwaardige, gecontroleerde en gedocumenteerde proces van het verkrijgen van metingen op herleidbare kalibratiestandaarden over het volledige werkingsbereik van de meter en vervolgens het uitvoeren van de nodige aanpassingen van de meter (indien nodig) om eventuele afwijkingen te corrigeren". Verder wordt erop gewezen dat kalibratie "wordt uitgevoerd door de fabrikant van de apparatuur, zijn gemachtigde agent of door een erkend kalibratielaboratorium in een gecontroleerde omgeving volgens een gedocumenteerd proces".
Een kalibratie resulteert vaak in de afgifte van een document dat certificaat van kalibratie wordt genoemd (figuur 1). Dit document bevat de feitelijke meetresultaten en alle andere relevante informatie voor een geslaagde kalibratie van een instrument en toont duidelijk de herleidbaarheid tot een nationale standard. Vaak vereisen opdrachtspecificaties een bewijs van een recente kalibratie.
Gedurende de levensduur van een instrument is periodiek herkalibratie (of hercertificatie) nodig, aangezien de nauwkeurigheid van de meeste meetinstrumenten met het gebruik afneemt. Een kalibratie-interval is de vastgestelde periode tussen herkalibraties van een instrument. Volgens de eisen van ISO 17025 vermelden de meeste fabrikanten geen kalibratie-intervallen als onderdeel van kalibratiecertificaten. Waarom niet? Omdat ze niet weten hoe vaak de meter wordt gebruikt, in welke omgeving hij wordt gebruikt en hoe goed hij wordt onderhouden.
Als u geen ervaring hebt met een instrument, is één jaar een goed begininterval tussen kalibraties. Dit kan worden aangepast aan de hand van ervaring en regelmatige controle (zie hieronder). Klanten met nieuwe instrumenten kunnen de aankoopdatum van het instrument gebruiken als begin van hun eerste kalibratie-interval. Het verwaarloosbare effect van de houdbaarheid minimaliseert het belang van de werkelijke kalibratiecertificaatdatum.
Een kalibratiecertificaat garandeert niet dat de nauwkeurigheid gedurende het hele kalibratie-interval behouden blijft. Talrijke factoren beïnvloeden de werking van de meter zodra u de doos opent. Daarom vereisen de meeste normen een regelmatige controle van de nauwkeurigheid.
Om te voorkomen dat met een onnauwkeurige meter wordt gemeten, moeten de nauwkeurigheid en de werking voor elk gebruik worden gecontroleerd, gewoonlijk aan het begin van elke werkdag. Hij moet opnieuw worden gecontroleerd wanneer grote aantallen metingen worden verricht, of wanneer de meter is gevallen of vermoedelijk foutieve resultaten geeft.
De nauwkeurigheid wordt gecontroleerd door het meten van herleidbare referentiestandaarden: vulringen of gecoate metalen standaarden. Het gemiddelde van een reeks metingen moet binnen de gecombineerde toleranties van zowel de meter als de referentie standard liggen (figuur 2).
Traceerbaarheid is de mogelijkheid om het resultaat van een meting te volgen via een ononderbroken keten van vergelijkingen tot aan een vaste internationale standard die algemeen als correct wordt aanvaard. De keten bestaat typisch uit verschillende geschikte meetstandaarden, waarbij de waarde van elke standaard een grotere nauwkeurigheid en minder onzekerheid heeft dan de daaropvolgende standaarden.
De meeste droge laagdiktemeters zijn in de fabriek gekalibreerd om goed te presteren op vlak, glad koolstofstaal. Uw toepassing kan anders zijn. In het algemeen zijn er vier omstandigheden die de nauwkeurigheid beïnvloeden en waarvoor gecorrigeerd moet worden: oppervlakteruwheid, geometrie (kromming, randeffect), samenstelling (metaallegering, magnetische eigenschappen, temperatuur) en massa (dun metaal).
Om te voorkomen dat deze of andere factoren meetonnauwkeurigheden veroorzaken, controleert u of het gemiddelde van een reeks metingen op de onbeklede ondergrond bij nul binnen de meettolerantie ligt. Of controleer de bekende dikte van een vulstuk dat over dat onbeklede substraat is geplaatst.
Vroeger werd door de industrie afgeraden om dichter dan een of twee inches van een rand te meten. Moderne tasters kunnen meestal veel dichterbij meten. In feite vermindert hun nauwkeurigheid meestal alleen wanneer ze te ver uitsteken.
U controleert dit zoals u de meeste andere zaken controleert - door het onbedekte substraat te meten om te controleren of het gemiddelde van een reeks metingen binnen de gage-tolerantie op nul ligt. Streepcoatings worden vaak het best gemeten met micro-sondes die ontworpen zijn voor metingen op kleine oppervlakken.
Stalen oppervlakken worden vaak met schurende middelen gereinigd voordat beschermende coatings worden aangebracht. Het meten op deze oppervlakken is gecompliceerder dan bij gladde oppervlakken. Het effect op de meetwaarden neemt toe met de profieldiepte en hangt ook af van het ontwerp van de sonde en de dikte van de coating.
Gebruikers leren dat dit "ankerpatroon" kan leiden tot een hoge meetwaarde (figuur 3). Maar bij het afstellen voor dit profiel lijkt elke gebruiker een favoriete methode te hebben. Welke is de juiste?
SSPC-PA 2 stelt verschillende oplossingen voor, afhankelijk van het type instrument en de specifieke situatie. Soortgelijke methoden worden voorgesteld door ASTM D7091 en ISO 19840.
Mechanische pull-off meters (type 1) hebben niet-lineaire schalen die niet kunnen worden aangepast. Daarom wordt het gemiddelde van ten minste tien metingen van het blanke oppervlak berekend om een basismetaalwaarde (BMR) te verkrijgen. Deze waarde wordt afgetrokken van toekomstige metingen van de laagdikte.
De meeste elektronische (type 2) meetinstrumenten kunnen door de gebruiker worden afgesteld volgens de instructies van de fabrikant. Een gebruikelijke methode is het simuleren van een coating die de belangrijkste pieken van het profiel bedekt. Een vulstuk van bekende dikte wordt over het oppervlakteprofiel gelegd en gemeten. De meter wordt aangepast aan die dikte.
Indien toegang tot de ongecoate ondergrond niet mogelijk is, heeft ISO 19840 correctiewaarden om af te trekken van de DFT-metingen over fijne, medium en grove ISO 8503 profielklassen.
Nu we weten dat het gebruikelijk is een meter aan te passen aan de dikte van een vulstuk, is het belangrijk te beseffen dat dit een aanzienlijke fout kan toevoegen aan toekomstige meetresultaten.
Meetinstrumenten hebben een door de fabrikant opgegeven nauwkeurigheid of tolerantie. Wanneer u de afstelling van de kalibratie op vulplaten uitvoert, zijn de resulterende metingen van de kalibratie minder nauwkeurig. Als de nauwkeurigheid van een goed gekalibreerde meter bijvoorbeeld ± 1% is en de dikte van de vulplaat tot op ± 5% nauwkeurig is, zal de gecombineerde tolerantie van de meter en de vulplaat iets groter zijn dan ± 5%, zoals aangegeven in figuur 4.
Als de meter eenmaal in gebruik is genomen, kunnen verrassend veel problemen worden voorkomen door de sonde regelmatig visueel te controleren. Let op duidelijke schade, vooral aan het meetoppervlak of aan de sondekabel. Constante-druksondes moeten vrij op en neer kunnen bewegen. Beschadigde, bekraste of versleten sondes moeten worden getest op nauwkeurigheid aan de hand van referentiestandaarden en indien nodig worden vervangen. Metaalvijlsel, stof en verf moeten zorgvuldig met een doek worden verwijderd.
Vermijd langdurige blootstelling aan hete oppervlakken en laat de sonde tussen de metingen door afkoelen. Respecteer ruwe oppervlakken door de sonde voorzichtig te laten zakken en hem nooit zijdelings te verslepen, tenzij de sonde daarvoor ontworpen is. Plastic vulplaten van bekende dikte kunnen op deze oppervlakken geplaatst worden om de sonde enige bescherming te bieden. Trek de dikte van de vulplaat af van de gemeten dikte en houd rekening met de extra meettolerantie als gevolg van het gebruik van de vulplaat.
Indicaties dat een sonde onderhoud nodig heeft zijn lager dan verwachte meetwaarden (d.w.z. slijtage van de sondepunt), hoger dan verwachte meetwaarden (d.w.z. er zit vreemd materiaal op) en onregelmatige metingen (d.w.z. defecte onderdelen).
Moderne instrumenten zijn ontworpen om de invloed van de gebruiker te beperken. Maar u weet misschien niet dat schade kan ontstaan door de sonde verkeerd vast te houden.
Er zijn meetinstrumenten in allerlei vormen en maten. Zorg dat u weet hoe u uw model moet vasthouden en bedienen. De meeste handinstrumenten doen één meting per keer. Til de sonde tussen de metingen door van het oppervlak weg. Slepen met de sonde vermindert de levensduur van de sonde.
Het constante drukmechanisme dat in de meeste moderne elektronische DFT-meters is ingebouwd, zorgt ervoor dat de sonde zich loodrecht op het oppervlak vestigt en voorkomt dat de druk van de gebruiker het meetresultaat beïnvloedt. Door de sonde verkeerd vast te houden worden deze mechanismen omzeild en kan de levensduur van de sonde worden verkort. Het kan leiden tot hoge meetwaarden wanneer de sonde gekanteld wordt of lage meetwaarden wanneer de sonde in zachte coatings wordt gedrukt.
Worden de metingen beïnvloed door radiozenders, restmagnetisme van laswerkzaamheden, grote motoren of mobiele telefoons? U zult verbaasd zijn over wat wel en wat niet van belang is.
Instrumenten voor het meten van droge laagdikte op staal werken volgens een magnetisch principe. Het ligt dus voor de hand dat de nauwkeurigheid van de meter nadelig kan worden beïnvloed door variaties in de inherente magnetische eigenschappen van het staal. Een van die verraderlijke problemen is restmagnetisme, magnetisme dat in staal achterblijft nadat een extern magnetisch veld is verwijderd. Magnetische klemmen en plasmasnijden zijn twee bronvoorbeelden. Begraven leidingen nemen na verloop van tijd magnetisme van het aardmagnetisch veld op. Het effect is meestal niet uitgesproken en kan worden verwijderd door demagnetiseren. Controleer het effect ervan op de meter door het nulpunt te meten op het onbeklede staal (of de dikte van een vulstuk dat op het onbeklede staal is geplaatst).
Sterke magnetische velden van elektrische apparatuur kunnen de werking van instrumenten met magnetische principes verstoren. Grillige aflezingen kunnen het gevolg zijn van metingen aan elektromotoren of metingen in de buurt van een grote motor tijdens het opstarten. Ook sterke elektromagnetische emissies van radiotorens of antennes kunnen de werking van het instrument verstoren. Om de impact van externe elektromagnetische velden te minimaliseren, moet u ervoor zorgen dat uw diktemeetinstrument voor droge laag wordt geleverd met een conformiteitsverklaring. De conformiteitsverklaring bevestigt dat de fabrikant de immuniteit van het instrument tegen EMC heeft getest volgens internationale normen. EN 61326-1:2013 is een voorbeeld van zo'n standard.
U kunt zich voorstellen dat dit onwaarschijnlijke randgevallen zijn. Verificatie van de werking van de meter op bekende referentiestandaarden zal de meeste zorgen wegnemen.
De woorden "aflezing" en "meting" worden vaak synoniem gebruikt. SSPC-PA 2 maakt een interessant onderscheid door een "lezing" te definiëren als een enkel instrumentresultaat en een "meting" als het gemiddelde van een reeks metingen.
Een enkele aflezing moet zelden worden vertrouwd, of het nu gaat om een diktebepaling of een aanpassing aan een vulstuk. Herhaalde metingen, zelfs op dicht bij elkaar liggende punten, verschillen vaak door onregelmatigheden in het oppervlak van de coating en het substraat. Vuil op het oppervlak, lokale emissie-interferenties en een verkeerde bedieningstechniek zijn slechts enkele van de andere zaken die de resultaten nadelig kunnen beïnvloeden.
Krijg de geruststelling die statistieken geven. Neem verschillende metingen. Gooi ongewoon hoge of lage waarden die niet consequent worden herhaald, weg. Het resulterende gemiddelde van de aanvaardbare meetwaarden wordt beschouwd als de laagdiktemeting voor die locatie.
Moderne instrumenten compenseren veel bronnen van onnauwkeurigheid, maar niet alle. Uw beste bron van kennis over droge laagdiktemetingen zijn de instructies van de fabrikant, ondersteund door hun technische ondersteuningsnetwerk en industriële normen zoals die van SSPC, NACE, ASTM en ISO.
DAVID BEAMISH (1955 - 2019), voormalig president van DeFelsko Corporation, een in New York gevestigde fabrikant van handbediende coatingtestinstrumenten die wereldwijd worden verkocht. Hij had een diploma burgerlijk ingenieur en meer dan 25 jaar ervaring in het ontwerpen, produceren en op de markt brengen van deze testinstrumenten in verschillende internationale industrieën, waaronder industriële verf, kwaliteitsinspectie en productie. Hij gaf trainingen en was actief lid van diverse organisaties waaronder NACE, SSPC, ASTM en ISO.
