No.
08 01
BENELUX
10/09
FISCHER NEWSLETTER Coating Thickness
Material Analysis
Microhardness
Material Testing
«editoriaal»
«nader belicht»
Beste lezers,
HELMUT FISCHER nodigt u uit!
Voor u ligt het nieuwe nummer van onze FISCHERSCOPE Newsletter. Ons dagelijks leven is inmiddels nagenoeg ondenkbaar zonder elektronische apparaten. Om ervoor te zorgen dat ze gedurende langere tijd blijven werken, verdient het aanbeveling de productieprocessen voor het coaten zorgvuldig te bewaken. Helmut Fischer presenteert voor dit doel een nieuwe productlijn voor het meten van printplaten (PCB). Met de apparaten uit de serie XDV®-µ kunnen zelfs de kleinste structuren nog worden gemeten. Voorts kan met de PICODENTOR® de hardheid van uiterst dunne goudcoatings nauwkeurig worden gemeten; dit levert voor veel coatingbedrijven belangrijke aanvullende informatie. Een ander actueel onderwerp is de echtheidscontrole van goudbaren en gouden munten. Door de prijsexplosie van edele metalen heeft de productie van vervalste goud- en zilverwaar zich ontwikkeld tot een booming business. Recentelijk zijn er steeds meer vervalste munten en baren opgedoken – met de SIGMASCOPE® GOLD biedt Fischer een nieuw instrument, waarmee u niet-destructief, eenvoudig en zeer snel de echtheid kunt controleren. Zie hiervoor de laatste pagina. Wij hopen dat u de tijd vindt om de diverse artikelen te lezen en zijn u bij vragen en suggesties graag van dienst. Met vriendelijke groet,
Walter Mittelholzer
Johan Nieuwlands
CEO
General Manager
Helmut Fischer Holding AG
Helmut Fischer
Helmut Fischer AG
Meettechniek B.V.
Fischerscope Magazine toont u 2 x per jaar interessante artikelen en noviteiten. Dit najaar kunt u de nieuwste ontwikkelingen op gebied van laagdiktemeting, materiaalanalyse, microhardheidsmeting en materiaaltesten echter ook zelf komen bekijken op de beurzen waar FISCHER dit najaar aan zal deelnemen. MARINE MAINTENANCE WORLD EXPO 2013: De internationale beurs voor Marine onderhoud en Off-shore technologie wordt dit jaar gehouden in Brussels Expo van 10 – 12 September. Natuurlijk is Fischer erbij met nieuwe compacte laagdiktemeters, porositeitstesters, ferietgehaltemeters en intelligente evaluatiesoftware. Info: www.marinemaintenanceworldexpo.com EUROFINISH Op 23 en 24 Oktober zijn we te vinden in hal 1 op stand F025 van Flanders EXPO te Gent. Dit jaar wordt Eurofinish gecombineerd met Subcontracting en zal de beurs nog maar 2 dagen duren. Op de ruime FISCHER stand vindt u o.a. de nieuwe POROSCOPE en de FISCHERSCOPE HM2000 microhardheidsmeter. De portable FMP laagdiktemeters zijn vernieuwd met o.a. full-colour lcd scherm en verder is er een complete nieuwe lijn Xray meters voor de PCB industrie. Info: www.eurofinish.be PRECISIEBEURS 3 en 4 December staan we weer op de Precisiebeurs georganiseerd door het Mikrocentrum en het High Tech Platform. Deze vindt zoals gebruikelijk plaats in de Koningshof te Veldhoven. Hier toont FISCHER meetinstrumenten specifiek voor de High-Tech Industrie en onderzoekswereld. Op de stand vindt u onder meer de PICODENTER HM500 met AFM en nieuwe ED-XRF modellen voor het meten van nanometer dunne laagdiktes op Wafers (XDV-µ-WAFER) en printplaten (XDV-µ-PCB). Info: www.precisiebeurs.nl En mocht u ons niet kunnen bezoeken op een van deze evenementen, dan bent u uiteraard van harte welkom in Eindhoven voor een vrijblijvende demonstratie en desgewenst komen we natuurlijk ook graag bij u ter plaatse! Info: www.helmutfischer.nl Johan Nieuwlands, Helmut Fischer Meettechniek B.V.
«uit de praktijk»
Meettechniek voor de printplatenindustrie: de nieuwe FISCHERSCOPE® X-RAY PCB-apparatenserie
Afbeelding 1: Met de nieuwe FISCHERSCOPE® X-RAY PCB-serie kunnen coatings
Afbeelding 2: Met het XDV®-µ-PCB-apparaat kunnen zelf de dunste lagen op
op printplaten betrouwbaar en snel worden gemeten.
de kleinste structuren worden gemeten.
De controle van de coating op printplaten tijdens het productieproces of bij de ingangscontrole is een toepassingsgebied waarop Helmut Fischer al lange tijd met allerlei apparaten en processen succesvol actief is. Met de vooruitgang in de productietechnologie worden voortdurend nieuwe eisen gesteld aan de meettechniek. De steeds geringere diktes van de edelmetaalcoatings, de steeds kleinere te meten structuren op de printplaten en de printplaatafmetingen van tot wel 24 x 21 inch (ongeveer 610 mm x 530 mm) vormen altijd bijzondere uitdagingen. Om aan deze eisen tegemoet te komen besloot Helmut Fischer speciaal voor de printplatenindustrie een nieuwe X-RAY-apparatenserie te ontwikkelen.
XULM®-PCB Bij de XULM®-PCB bevindt de röntgenbron zich onder de printplaat; de meting vindt dus van onder naar boven plaats. Hierdoor worden vlakke testobjecten zoals printplaten altijd automatisch in het juiste meetvlak gepositioneerd en vervalt de noodzaak om voor elke meting opnieuw scherp te stellen. Daardoor kunnen met de XULM®-PCB snel, eenvoudig en voordelig grote printplaten worden gemeten.
In de volgende tabel vindt u een overzicht van de nieuwe apparaten. Alle apparaten hebben gemeen dat ze eenvoudig en veilig met grote printplaten kunnen werken. Daarvoor zijn alle apparaten voorzien van een corresponderende oplegtafel, waardoor ook in het randgebied van grote starre of flexibele printplaten probleemloos metingen mogelijk zijn. De differentiatie in de afzonderlijke apparaatuitvoeringen zit in de meetspotgrootte, het type detector en de XY-tafel, waardoor de gebruiker diverse meetopties heeft voor wat betreft structuurgrootte, laagdikten en automatisering.
XDLM®-PCB Voor gebruiksgemak en grotere flexibiliteit werd bij de XDLM®PCB een open behuizingsconcept gerealiseerd. Bij dit concept is er geen kap die het te meten object en de meetkop omsluit en voor elke meting moet worden geopend. De röntgenbron bevindt zich boven de printplaat, waarbij de afstand tussen de meetkop en de oplegtafel onveranderlijk is. Daardoor kunnen printplaten in alle diktes worden gemeten terwijl het bedienend personeel geen enkel gevaar loopt. De XDLM®-PCB 200 heeft een vaste oplegtafel met handmatige tong-functie. Daardoor kunnen ook grote printplaten met behulp van een laserpointer snel correct worden gepositioneerd.
Apparaat
Detector
Diafragma‘s
Primairfilter
XULM®-PCB
Proportionele telbuis
Vast Ø 0,1 mm andere als optie
vast
800 x 630 mm 1200 x 630 mm met uitbreiding
–
XDLM®PCB 200
Proportionele telbuis
Vast Ø 0,1 mm andere als optie
vast
600 x 600 mm 1200 x 900 mm met uitbreiding
–
XDLM®PCB 210
Proportionele telbuis
Vast Ø 0,1 mm andere als optie
vast
600 x 600 mm
450 x 300 mm
XDLM®PCB 220
Proportionele telbuis
viervoudig verwisselbaar
drievoudig verwisselbaar
600 x 600 mm
450 x 300 mm
XDV®-µ-PCB
Si-drift-detector
Polycapillairen, ca. 20 µm FWHM bij Mo-K-alpha
viervoudig verwisselbaar
600 x 600 mm
450 x 300 mm
FISCHERSCOPE®
Oplegtafel
XY-tafel
No. 08
De XDLM®-PCB 210 heeft een programmeerbare XY-tafel die in een vlak van 450 x 300 mm kan worden verplaatst en voorzien is van een tong-functie. Daardoor kunnen ook grote printplaten automatisch worden gemeten. Nog meer flexibiliteit biedt de XDLM®-PCB 220, die daarnaast 4 verwisselbare diafragma‘s en 3 verwisselbare primairfilters heeft.
met een verplaatsingsvlak van 450 x 300 mm. Door toepassing van een röntgenobjectief met polycapillairen kunnen op een erg kleine meetspot buitengewoon hoge intensiteiten worden gerealiseerd. Samen met de Si-driftdetector wordt daarmee aan de voorwaarden voldaan om op de kleinste structuren erg dunne lagen te meten.
De apparaten XULM®-PCB en XDLM®-PCB zijn een goede keuze voor een groot deel van de metingen aan printplaten. Voor erg geringe laagdiktes zijn er echter beperkingen. Voor bijvoorbeeld een Au-coating betekent dit: laagdiktes van meer dan 100 nm kunnen zonder beperkingen worden gemeten; voor laagdiktes kleiner dan 100 nm is echter een kalibratie noodzakelijk met een standaard die in structuur en dikte overeenkomt met de afzonderlijke lagen (Au, Ni, Cu) op de te meten printplaat. Laagdiktes kleiner dan 50 nm kunnen uitsluitend met apparaten met een halfgeleiderdetector betrouwbaar worden gemeten.
Bij het voorbeeld van de Au-coating betekent dit: met de XDV®-µPCB kunnen laagdiktes van slechts enkele nanometers nog betrouwbaar worden gemeten. De XDV®-µ-PCB completeert de PCB-apparatenserie op het gebied van de hoogste eisen die worden gesteld aan de te meten laagdiktes en structuurgroottes. Daarmee dekken de hier gepresenteerde apparaten van de nieuwe FISCHERSCOPE® X-RAY PCB-productlijn een groot toepassingsbereik in de printplatenindustrie af. Dr. Bernhard Nensel
XDV®-µ-PCB Ook de XDV®-µ-PCB maakt gebruik van het bij de XDLM®-PCB al besproken behuizingsconcept en een programmeerbare XY-tafel
Meer informatie: www.pcb-xray.de
Afbeelding 3: Met de XULM®-PCB kan ook aan de buitenranden van grote
Afbeelding 4: De XDLM®-PCB heeft een open behuizingsconcept.
printplaten probleemloos worden gemeten.
Daardoor kunnen grote oplegplaten en grote XY-verplaatsingen eenvoudig worden gerealiseerd.
«nader belicht»
De XDV®-µ: Een X-RAY apparaat dat is geoptimaliseerd voor de analyse van de kleinste structuren De vooruitgang in de miniaturisering, met name in de elektronica, maar ook in andere industrietakken, stelt ook steeds nieuwe eisen aan de fabrikant van meetapparatuur. Kleiner, sneller, nauwkeuriger; dat is wat de klanten wensen. Wat dat betekent is dat bij kleinere meetpunten en in kortere meettijden nog nauwkeurigere meetresultaten moeten worden geproduceerd. Met de beproefde diafragmatechniek in de X-RAY-apparaten zijn de grenzen van de laterale resolutie en de meettijd bekend (diafragma-opening ongeveer 50 – 100 µm), waarbij echter lange meettijden op de koop moeten worden genomen. Een potentieel succesvol alternatief concept is de toepassing van polycapillaire ‚lenzen‘. Met behulp van fijne glascapillairen wordt de röntgenstraling door volledige reflectie op het testobject gefocust. Deze röntgenobjectieven maken een hoge primaire röntgen-
N o . 0 8
Afbeelding 1: Het nieuwe XDV®-µ-WAFER apparaat is uitgerust met een erg nauwkeurig focusserende lens en is geoptimaliseerd voor het analyseren van laagdiktes op waferpads.
FISCHERSCOPE®
Afbeelding 2: Voor de 16 pads in het centrum werd een histogram met de laagdiktes opgesteld.
Afbeelding 5: Selectief vergulde insteekcontacten. In het gemarkeerde gebied werd de goudlaagdikte over de lengte van de linescan gecontroleerd.
voor de halfgeleiderindustrie. De standaard XDV®-µ en het PCBapparaat zijn voorzien van standaard polycapillairen. Deze röntgenobjectieven maken meetpuntgroottes mogelijk van 20 µm (de halfwaardebreedte van de intensiteit voor Mo-K-alpha) bij een intensiteit van meer dan 105 cps op koper. De XDV®-µ-WAFER is uitgerust met een nog beter focusserende lens, waarmee meetpuntdiameters van 10 µm kunnen worden gebruikt. Met dit apparaat is het bijvoorbeeld mogelijk om de lagen van Au/Pd/Ni/Cu/Si-wafers op pads met een diameter van 50 µm te analyseren en zelfs de laterale laagdiktehomogeniteit van pads te controleren.
Afbeelding 3: Histogram van de Au-laagdikte van de pads in afb. 2. Op de pad liggen meerdere meetpunten, zoals te zien is aan het relatief vlakke gebied met de maximale laagdiktes. De verdeling werd vastgesteld met een polycapillair
In afb. 2 zijn pads van 50 µm diameter op een siliciumwafer weergegeven. De laagopbouw is Au/Pd/Ni/Cu/wafer en de afstand tussen de pads bedraagt 25 µm. Een histogram van de dikte van de Au-laag over deze pads (afb. 3) bevestigt dat meerdere punten op de pad worden gemeten en dat de afzonderlijke pads zuiver van elkaar gescheiden worden.
met 20 µm FWHM.
Afbeelding 4: Met een beter focusserend capillair (10 µm FWHM) is de basis van
Afbeelding 6: Verandering in de goudlaagdikte van de afgeronde tip op de
de maximale diktewaarde op de pads beter zichtbaar en zijn er meer meetpun-
insteekstekker naar de basis ervan (in afb. 5 van beneden naar boven).
ten op de pad ondergebracht.
stralingsintensiteit op het te onderzoeken testobject mogelijk, in combinatie met erg kleine meetpuntdiameters. Helmut Fischer GmbH levert op dit moment drie verschillende apparaten die zijn voorzien van deze nieuwe röntgenobjectieven. Aan de ene kant is dat de standaard-XDV®-µ, gevolgd door de XDV®-µ-PCB en de XDV®-µ-WAFER, die specifiek ontwikkeld werd
De grafiek in afb. 3 werd vervaardigd met onze standaardcapillairen. De basis is nog duidelijker zichtbaar wanneer we een polycapillair gebruiken (afb. 4), waarbij een meetpunt van 10 µm mogelijk is. Een voorbeeld van de toepassing van een laagdiktemeetapparaat met polycapillairen voor contactpunten en de coatings ervan is weergegeven in afb. 5. De insteekcontacten zijn erg smal, werden
FISCHERSCOPE®
No. 08
selectief met goud gecoat en gaan aan het einde over in kleine walsvormige structuren. De dikte van de Au-laag aan het eind van het contact kan met behulp van diafragma‘s niet meer betrouwbaar in een aanvaardbare tijd worden gemeten. Ook de dikteverdeling in de Au-laag over de steel kan alleen optimaal gecontroleerd worden met behulp van een polycapillairlens (afb. 6). Horloges (afb. 7) hebben meestal uiterst dunne fijnmechanische componenten. Ook hier bieden onze XDV®-µ apparaten nieuwe mogelijkheden om de kenmerken van de coatings vast te leggen.
Samenvattend: overal waar het om dunne lagen en kleine meetpunten in combinatie met korte meettijden gaat, is de XDV®-µ het geschikte apparaat. Afbeelding 7: Horlogecomponenten zijn uiterst fragiel, maar ook daarvan moeten kwaliteitskenmerken zoals samenstelling en laagdikte worden gecon-
Dr. Wolfgang Klöck
troleerd.
«nader belicht»
Het bepalen van de mechanische eigenschappen in het nanometerbereik met de PICODENTOR® HM500. Nu de grondstofprijzen stijgen worden ook in de elektronicaindustrie steeds dunnere lagen gebruikt. Om de mechanische eigenschappen van bijvoorbeeld goudlagen op printplaten of insteekcontacten met laagdiktes minder dan enkele honderden nanometers te bepalen, is een nauwkeurige en betrouwbare meettechniek noodzakelijk. De op printplaten of insteekcontacten (afb. 1). aangebrachte dunne goudlagen hebben verschillende functies. Ze dienen als corrosiebescherming, verbeteren de soldeerbaarheid en fungeren als bescherming tegen slijtage.
Afbeelding 1: Au-gecoate printplaat en insteekcontacten
Om de kwaliteit van de goudlegeringen te garanderen is het belangrijk om de mechanische eigenschappen van de laag te karakteriseren. De methode van de geïnstrumenteerde indringtest biedt hiervoor de ideale voorwaarden om deze zonder invloed van substraten te bepalen. Vanwege de geringe diameter van de
N o . 0 8
indrukking van gedeeltelijk slechts iets meer dan 100 nm is het niet meer mogelijk de hardheid van dergelijke lagen optisch te bepalen. Met de geïnstrumenteerde indringtest kunnen naast de hardheid aan de hand van de elastische en/of plastische vervorming ook andere voor de kwaliteit van de laag belangrijke eigenschappen zoals de indringmodulus worden bepaald. Voor de technische toepassingen, zoals bijvoorbeeld bij sleepcontacten, moeten de mechanische eigenschappen constant blijven. In afb. 2a zijn de gemiddelde waarden van meerdere metingen voor een 0,5 µm (in blauw weergegeven) en een 0,2 µm (in rood weergegeven) dikke goudlaag weergegeven die met een maximale kracht van 200 µN, respectievelijk 50 µN werden gemeten. Om de testobjecten met elkaar te kunnen vergelijken werd de tijd dat de kracht werd aangebracht zodanig aangepast dat de beide belastings- en ontlastingscurven dezelfde hellingshoek hebben. In afb. 2b is het verloop van de betreffende Martenshardheid weergegeven. Beide testobjecten hebben een nagenoeg identiek verloop van de hardheid. Aan de hand van de standaardafwijking (variatiecoëfficiënt van ongeveer 5%) is na te gaan met welke nauwkeurigheid zelfs bij deze geringe laagdiktes de parameters kunnen worden bepaald. De metingen laten zien dat de goudlagen aan de oppervlakte een iets grotere Martenshardheid hebben. Om metingen met indringdieptes van slechts enkele nanometers nog te kunnen realiseren moeten de testobjecten een nagenoeg perfect glad oppervlak hebben. Alleen dan kan het technische
FISCHERSCOPE®
Hardheit (N/mmA2)
Diepte (µm) 4500
0,06
4000 0,05 3500
3000
0,04
2500 0,03 2000
1500
0,02
1000 0,01 500
0
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
Diepte (µm)
Kracht (mN)
Afbeelding 2a: Kracht-Indringdieptediagram met standaardafwijking van een
Afbeelding 2b: Martenshardheid (HM) met standaardafwijking van een 0,2
0,2 µm (rood) en een 0,5 µm (blauw) dikke Au-laag.
µm (rood) en een 0,5 µm (blauw) dikke Au-laag.
potentieel van de PICODENTOR® met zijn hoge kracht- en afstandsresolutie volledig worden benut. De hoge kwaliteit van de meetresultaten is ook het gevolg van de hoge reproduceerbaarheid van de automatische bepaling van het opzetpunt van de indentor. Verder zorgt de hoge mechanische en thermische stabiliteit van de granieten basis ervoor dat metingen aan dergelijke dunne coatings kunnen worden uitgevoerd.
Als het gaat om de mechanische eigenschappen van dunne goudlagen met een hoge nauwkeurigheid te bepalen, is de PICODENTOR® HM500 Van FISCHER het geschikte instrument. Dr. Tanja Haas, Dr. Bernd Binder
«uit de praktijk»
Meten van dikke coatings op pijpleidingen met de sonde FA100 In de olie- en gasindustrie worden vloeibare of gasvormige stoffen vaak door pijpleidingen op de zeebodem getransporteerd. Een goede thermische isolatie is noodzakelijk, om afkoelen van de met heet gas (voor betere stromingseigenschappen) gemengde olie te voorkomen. Daarnaast biedt deze afscherming echter ook bescherming tegen de extreme omgevingstemperaturen (bijvoorbeeld in de poolgebieden) en agressieve omstandigheden op de zeebodem. Fouten in de coating kunnen gemakkelijk leiden tot lekkages en op die manier tot milieurampen leiden.
Afbeelding 1: Kalibratie van de FA100-sonde op een ongecoat pijpleidingdeel met behulp van een kalibreerstandaard van Fischer.
De firma BSR Pipeline Services in Groot-Brittannië, onderdeel van Tata Steel, brengt al ongeveer 25 jaar coatings aan op pijpleidingen voor de olie- en gasindustrie. Op de oliepijpleidingen hebben de propyleencoatings verschillende belangrijke functies, namelijk corrosiebescherming en isolatie. Deze coatings zijn echter kostbaar. Het coatingproces moet daarom zorgvuldig worden bewaakt om enerzijds de juiste laagdikte te garanderen en anderzijds geen duur materiaal te verspillen.
FISCHERSCOPE®
Voor corrosiebescherming en isolatie zijn de buizen gewoonlijk aan de buitenzijde voorzien van een tot 100 mm dikke een- of meerlagige polypropyleenlaag, een thermoplastische polymeer die ook bestand is tegen de extreme omstandigheden in de diepzee. Om een foutvrije coating te garanderen (voldoende dik, zonder materiaalloslatingen of overtollig materiaal) zijn strenge kwaliteitscontroles met geschikte en nauwkeurige meetinstrumenten noodzakelijk. Speciaal voor deze veeleisende metingen heeft Fischer de sonde FA100 ontwikkeld, die het laagdiktebereik tot 100 mm volledig afdekt. De speciale sonde FA100, aangesloten op de handheld ISOSCOPE® of DUALSCOPE® uit de FMP-productlijn, kan gericht mobiel ter plaatse worden toegepast. Deze handheld FMP-apparaten zijn zowel leverbaar met touchscreen als met traditionele druktoetsen voor toepassing in de robuustere werkomgeving.
No. 08
De combinatie van de FA100-sonde en het FMP-apparaat maakt het mogelijk eenvoudig de totale isolatiedikte te meten, zonder dat de verschillende deelcoatinglagen het meetresultaat vervalsen. Dit is onafhankelijk van het voor de polymeercoating gebruikte materiaaltype. Door deze eigenschap realiseert de meetsonde FA100 de door de gebruiker verwachte juistheid van de diktemeting van minder dan 1 mm. De resultaten in tab. 1 zijn afkomstig van metingen met een gekalibreerd meetsysteem (een combinatie van een FMP100-meetapparaat en de FA100-sonde), waarin beschikbare Fischerstandaards op een ongecoat pijpleidingdeel werden nagemeten. Het verschil tussen de nominale waarde (standaard) en de gemeten werkelijke waarde is weergegeven in de rechterkolom. Elke gemeten gemiddelde waarde d werd bepaald op basis van 7 afzonderlijke meetwaarden.
Blok
Werkelijke Nominale waarde: Gemeten waarde van Gemeten standaardde standaard gemiddelde afw. (mm) diktewaarde: (mm) d. (mm)
Verschil: nominale waarde – werkelijke waarde (mm)
1
14.20
14.51
0.12
– 0.31
2
18.44
18.47
0.01
– 0.03
3
25.53
25.93
0.09
– 0.40
4
32.64
32.98
0.12
– 0.34
5
39.73
39.84
0.07
– 0.11
6
58.17
58.43
0.17
– 0.25
7
76.66
76.54
0.19
0.12
8
83.57
84.01
0.11
0.44
Gemiddelde waarde
59.88 mm
Standaardafwijking
0.073 mm
Variatiecoëfficiënt
0.1 %
Min
59.8 mm
Max
60.0 mm
Bereik
Tabel 2: Resultaten van de laagdiktemeting op een pijpleidingdeel met de FA100-sonde en het DUALSCOPE ® FMP100meetapparaat.
0.253 mm
Elke kalibratie kan als afzonderlijke applicatie worden opgeslagen. Voor pijpleidingbuizen met verschillende diameters kan de gebruiker erg gemakkelijk de juiste applicatie kiezen (zie afb. 2). In tab. 2 zijn de meetresultaten op de coating van een pijpleiding weergegeven. In de resultaten is de herhalingsnauwkeurigheid en de spreiding van de FA100-sonde zichtbaar. Zodra het meetapparaat op de respectieve buisdiameter is gekalibreerd, kan de meting binnen enkele seconden worden uitgevoerd. Op die manier is het mogelijk binnen enkele minuten een gewenste metingmatrix op het Afbeelding 3: Laagdiktemeting op een pijpleidingdeel met de FA100-sonde en het DUALSCOPE ® FMP100-meetapparaat.
Tabel 1: Diktemeting op een ongecoat pijpleidingdeel met een buitendiameter van 270 mm. Metingen werden uitgevoerd aan standaards met de aangegeven nominale waarden. Afbeelding2: Op de uitlezing van het DUALSCOPE®-
oppervlak van de pijpleiding af te tasten: hetzij in axiale richting of over de omtrek van de leiding. De resultaten van de metingen kunnen op het apparaat worden opgeslagen en afgelezen of worden ingelezen in de FISCHER Data Center Software voor beoordeling en archivering of het opstellen van testrapportages.
meetapparaat FMP100 zijn verschillende lijnen met toepassingen weergegeven.
In tegenstelling tot ultrasone sondes kan de FA100 zonder koppelmiddel worden gebruikt. Bovendien hebben omhullende meerlaagse systemen geen invloed op de metingen van de FA100, wat bij ultrasone methoden wel het geval zou zijn. De metalen leidingkern kan zowel vervaardigd zijn uit ferromagnetisch staal of roestvaststaal (of uit aluminium of koper), omdat de FA100sonde werkt op basis van het wervelstroomprincipe. Bij BSR Coatings is gekozen voor de combinatie van de FA100sonde en de DUALSCOPE® FMP100, omdat daarmee coatinglagen tot maximaal 100 mm dikte met de gewenste nauwkeurigheid kunnen worden gemeten.
De metingen tonen aan dat de nauwkeurigheid van de sonde bij de uitvoering van de test beduidend beter dan 1 mm was, met een herhalingsnauwkeurigheid in de ordegrootte van ongeveer 0,1 - 0,2 mm. De sonde voldoet aan de eisen die de klant stelt aan de toleranties. Om een zo groot mogelijke nauwkeurigheid te realiseren wordt de sonde gekalibreerd op leidingdelen met steeds verschillende diameters.
No. 08
Hierdoor kan het bedrijf haar processen veel beter bewaken en ervoor zorgen dat op de pijpleidingen niet onnodig veel coatingmateriaal wordt aangebracht, maar toch binnen de gestelde toleranties wordt geproduceerd. Deze methode zorgt voor een kostenreductie in de processen. Peter Ho M.Sc. Fischer Instrumentation (GB) Ltd
FISCHERSCOPE®
«uit de praktijk»
Echtheidscontrole door middel van elektrische geleidbaarheid Afbeelding 1: Echt of vals? Niet-destructief en snel testen met de SIGMASCOPE® GOLD.
DIN ISO 21968. Dankzij de fasegevoelige meetsignaalanalyse kan de geleidbaarheid contactloos worden bepaald, ook bij niet-geleidende afdeklagen zoals bv. kunststof verpakkingen. De indringdiepte van de wervelstromen is selecteerbaar en kan daardoor worden aangepast aan de dikte van het te meten voorwerp. Munten testen Met de SIGMASCOPE® GOLD kan de geleidbaarheid van munten nauwkeurig worden gemeten. Het volgende diagram toont de geleidbaarheid en dikte van verschillende gouden munten die verschillend zijn wat betreft de samenstelling van hun legeringen en daardoor ook wat betreft hun elektrische geleidbaarheid.
Geleidbaarheidsmeting met de SIGMASCOPE® GOLD De elektrische geleidbaarheid van goudbaren en van alle gangbare munten is bekend. Vervalsingen hebben binnenin insluitingen van ander materiaal, bijv. wolfram. Deze verborgen materiaaldelen zorgen voor een sterke verandering van de geleidbaarheid. Daarom kunnen vervalsingen met een vergelijkende meting van de elektrische geleidbaarheid gegarandeerd, snel en niet-destructief worden opgespoord. FISCHER biedt met de SIGMASCOPE® GOLD een toestel dat geschikt is om de geleidbaarheid te bepalen van edelmetaalmunten en goudbaren in allerlei maten. Het toestel werkt niet-destructief volgens het wervelstroomprocedé in overeenstemming met
Ducat conductivity
gold thickness
de geleidbaarheidsmeting. pure gold
875-coin gold
1. measurement range 2. measurement range 3. measurement range
Afbeelding 4: Voor iedere baar de juiste indringdiepte voor
conductivity of different coin alloys on the basis of gold-copper-alloys
Reichsmark
conductivity
De SIGMASCOPE® GOLD vindt vervalste baren en munten van edelmetaal via elektrische geleidbaarheid. Daarbij maakt het meettoestel gebruik van het natuurkundige feit dat er verschillen zijn in de geleidbaarheid van verschillende legeringen en fijngoud.
Baren tot 1 kg testen Met de SIGMASCOPE® GOLD kan de geleidbaarheid van goudbaren tot Afbeelding 3: Een baar van fijngoud testen – ca. 1 kg worden bepaald. ook mogelijk door de beschermfolie heen. Daardoor kan bij meting aan beide zijden de gehele diepte van de baren gemeten worden en op echtheid van de legering of het fijngoud worden gecontro-
leerd. Ook verborgen delen van onedel materiaal binnenin met een vergelijkbare dikte (bijv. wolfram) kunnen met de SIGMASCOPE® GOLD met zekerheid worden herkend en als vervalsing worden aangemerkt.
Krugerrand
density
Afbeelding 2: De elektrische geleidbaarheid: een gegarandeerde
Helmut Fischer Meettechniek B.V. Tarasconweg 10 | NL-5627 GB Eindhoven Postbus 1828 | NL-5602 CA Eindhoven Tel: (+31) 40 248 22 55 | Fax: (+31) 40 242 88 85
[email protected]
indicator voor echtheid.
FISCHERSCOPE®
No. 08
