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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schichtdickenmessung mit Wirbelströmen


Autor: Helge Böhr (Gast)
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Hallo zusammen,

ist es möglich mit dem Wibelstromverfahren die Dicke einer 
diamagnetischen Schicht auf einer diamagnetischen Trägermaterial zu 
messen ?
Konkret: Könnte man die Dicke einer z.B. Blei-Schicht auf einer 
Kupferleiterplatte messen ?
Man könnte ja die Frequenz der Erregerschwingung variieren, dadurch 
ändert sich die Eindringtiefe (Skineffekt) des Wirbelstroms. Wenn nun 
die Induktivität der Empfängerspule bei einer bestimmten 
Frequenz(Eindringtiefe) einen Sprung macht, könnte man ja so ungefähr 
auf die Dicke schließen, oder ?

schöne Grüße

Helge

: Verschoben durch Admin
Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Helge Böhr schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ist es möglich mit dem Wibelstromverfahren die Dicke einer
> diamagnetischen Schicht auf einer diamagnetischen Trägermaterial zu
> messen ?

Hallo Helge,

wahrscheinlich nicht, die (führende) Fa. Fischer schreibt zu Wirbelstrom 
"Farb-, Email-, Kunststoff-Schichten auf nichtferromagnetischem 
Material".

Für Blei auf Kupfer hatten wir früher ein Beta-Rückstreuverfahren, aber 
das hat soviel Aufwand drumherum - für einen Umzug brauchten wir eine 
Transportgenehmigung für radioaktives Material, wie ein Castor-Transport 
- dass es nicht mehr verwendet wird, es wurde durch Röntgen-Fluoreszenz 
ersetzt.

Du könntest die Eindringtiefe in dickem Blei messen und ebenso in Kupfer 
und dann aus dem Messwert die Dicke Blei über Kupfer berechnen. Aber 
erstens geht das nur bei bekanntem Aufbau aus bekanntem Material und 
zweitens halte ich das auch nicht für sehr zuverlässig.

Gruss Reinhard

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Wirbelstromtechnik ist in erster Linie ein "Prüfverfahren", kein 
Messverfahren. Zahlenwerte erhält man nur durch Vergleich mit bekannten 
Prüfkörpern. Für Risse sind das beispielsweise Metallteile mit definiert 
eingebrachten (funkenerodierten?) Schnitten unterschiedlicher Tiefe, die 
auch noch mikroskopisch ausgemessen werden.
Also wäre es möglich, durch Vergleich mit unterschiedlich beschichteten 
Blei/Kupfer-Musterteilen auch Schichtdicken zu messen. Man kann so z.B. 
mit Wirbelstrom auch die Eindringtiefe einer Härtung durch 
Wärmebehandlung von Stahl "messen", also dasselbe Material, nur 
Unterschiede im Kristallgefüge. Der Ferromagnetismus stört eher, d.h. 
das diamagnetische Blei oder Kupfer ist besser zu prüfen als Eisenteile. 
Für dünne Schichten benutzt man Frequenzen bis zu 10 MHz.

Autor: Bernd Glückert (Gast)
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Hallo Helge,

grundsätzlich besteht diese Möglichkeit. Das Wirbestromverfahren wird 
schon seit über 40 Jahren in der Schichtdickenmessung eingesetzt, z.B. 
bei ElektroPhysik, und bei der von Dir gestellten Messaufgabe gibt es 
verschiedene Lösungsansätze.

Um auf Dein Beispiel zu kommen: Bei den von Dir genannten Materialien 
liegt ein grosser Unterschied im Leitwert vor, so dass man auch mit 
speziellen Wirbelstromsonden diese Aufgabe lösen kann. Gängig ist zum 
Beispiel die Messung einer Zinnschicht auf Kupferleiterbahnen.

Konkret sollte man so ein Teil von dem betreffenden Hersteller 
untersuchen lassen. Alternativ zur Wirbelstrommethode könnte man noch 
das coulometrische Verfahren einsetzen bzw. das 
Röntgenfluoreszentverfahren.

hth - Bernd

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