EN ISO 2178:2016
(Main)Non-magnetic coatings on magnetic substrates - Measurement of coating thickness - Magnetic method (ISO 2178:2016)
Non-magnetic coatings on magnetic substrates - Measurement of coating thickness - Magnetic method (ISO 2178:2016)
ISO 2178:2016 specifies a method for non-destructive measurements of the thickness of non-magnetizable coatings on magnetizable base metals.
The measurements are tactile and non-destructive on typical coatings. The probe or an instrument with integrated probe is placed directly on the coating to be measured. The coating thickness is displayed on the instrument.
In ISO 2178:2016 the term "coating" is used for material such as, for example, paints and varnishes, electroplated coatings, enamel coatings, plastic coatings, powder coatings, claddings.
NOTE This method can also be applied to the measurement of magnetizable coatings on non-magnetizable base metals or other materials (see ISO 2361).
Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen Grundmetallen - Messen der Schichtdicke - Magnetverfahren (ISO 2178:2016)
Diese Internationale Norm legt ein Verfahren für zerstörungsfreie Schicht¬dicken¬messungen nichtmagnetischer Beschichtungen auf magnetischen Grundmetallen fest.
Es handelt sich um berührende und zerstörungsfreie Messungen auf üblichen Beschichtungen. Der Prüfkopf oder ein Messgerät mit integrierter Sonde wird direkt auf dem zu messenden Überzug aufgesetzt. Das Messgerät gibt die Schichtdicke an.
In dieser Internationalen Norm wird der Begriff „Beschichtung“ verwendet für Werkstoffe, wie z. B. Lacke und Anstrichstoffe, galvanische Überzüge, Email, Kunststoffschichten, Pulverlacke, Umhüllungen.
ANMERKUNG Dieses Verfahren kann auch bei Messung magnetisierbarer Überzüge auf nichtmagnetisierbaren Grundmetallen oder anderen Werkstoffen angewandt werden (siehe ISO 2361).
Revêtements métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique - Mesurage de l'epaisseur du revêtement - Méthode magnétique (ISO 2178:2016)
ISO 2178:2016 spécifie une méthode de mesurage non destructif de l'épaisseur des revêtements non magnétiques sur des métaux de base magnétiques.
Les mesurages réalisés sur des revêtements types sont tactiles et non destructifs. Le palpeur ou un instrument muni d'un palpeur intégré est placé directement sur le revêtement à mesurer. L'épaisseur du revêtement est affichée sur l'instrument.
Dans l'ISO 2178:2016, le terme «revêtement» est utilisé pour des matériaux tels que, par exemple, des peintures et vernis, des revêtements électrolytiques, des revêtements en émaux, des revêtements en matière plastique, des revêtements en poudre, des placages.
NOTE Cette méthode peut également être appliquée au mesurage de revêtements magnétiques sur des métaux de base non magnétiques ou d'autres matériaux (voir l'ISO 2361).
Nemagnetne prevleke na magnetnih osnovah - Merjenje debeline prevleke - Magnetna metoda (ISO 2178:2016)
Ta mednarodni standard določa metodo za neporušitvene meritve debeline nemagnetnih prevlek na magnetnih osnovnih kovinah.
Meritve, izvedene na običajnih prevlekah, so otipne in neporušitvene. Sondo ali instrument z vgrajeno sondo se položi neposredno na prevleko, ki se meri. Na instrumentu se prikaže debelina prevleke.
V tem mednarodnem standardu se izraz »prevleka« uporablja za materiale, kot so barve in laki, elektrolitske prevleke, emajlirane prevleke, plastične prevleke, praškaste prevleke in obloge.
OPOMBA: Ta metoda se lahko uporablja tudi za merjenje magnetnih prevlek na nemagnetnih osnovnih kovinah ali drugih materialih (glej standard ISO 2361).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-julij-2016
1DGRPHãþD
SIST EN ISO 2178:1999
Nemagnetne prevleke na magnetnih osnovah - Merjenje debeline prevleke -
Magnetna metoda (ISO 2178:2016)
Non-magnetic coatings on magnetic substrates - Measurement of coating thickness -
Magnetic method (ISO 2178:2016)
Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen Grundmetallen - Messen der
Schichtdicke - Magnetverfahren (ISO 2178:2016)
Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique - Mesurage de
l'epaisseur du revêtement - Méthode maguétique (ISO 2178:2016)
Ta slovenski standard je istoveten z: EN ISO 2178:2016
ICS:
17.040.20 Lastnosti površin Properties of surfaces
25.220.40 Kovinske prevleke Metallic coatings
25.220.50 Emajlne prevleke Enamels
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN ISO 2178
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
April 2016
EUROPÄISCHE NORM
ICS 25.220.40; 25.220.50 Supersedes EN ISO 2178:1995
English Version
Non-magnetic coatings on magnetic substrates -
Measurement of coating thickness - Magnetic method (ISO
2178:2016)
Revêtements métalliques non magnétiques sur métal Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen
de base magnétique - Mesurage de l'epaisseur du Grundmetallen - Messen der Schichtdicke -
revêtement - Méthode magnétique (ISO 2178:2016) Magnetverfahren (ISO 2178:2016)
This European Standard was approved by CEN on 27 February 2016.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management
Centre has the same status as the official versions.
CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and
United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
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© 2016 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN ISO 2178:2016 E
worldwide for CEN national Members.
Contents Page
European foreword . 3
European foreword
This document (EN ISO 2178:2016) has been prepared by Technical Committee ISO/TC 107 "Metallic
and other inorganic coatings" in collaboration with Technical Committee CEN/TC 262 “Metallic and
other inorganic coatings” the secretariat of which is held by BSI.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by October 2016, and conflicting national standards shall
be withdrawn at the latest by October 2016.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN [and/or CENELEC] shall not be held responsible for identifying any or all such patent
rights.
This document supersedes EN ISO 2178:1995.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the
following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia,
France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland,
Turkey and the United Kingdom.
Endorsement notice
The text of ISO 2178:2016 has been approved by CEN as EN ISO 2178:2016 without any modification
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2178
Third edition
2016-03-15
Non-magnetic coatings on magnetic
substrates — Measurement of coating
thickness — Magnetic method
Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base
magnétique — Mesurage de l’epaisseur du revêtement — Méthode
maguétique
Reference number
ISO 2178:2016(E)
©
ISO 2016
ISO 2178:2016(E)
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle of measurement . 2
4.1 Basic principle of all magnetic measurement methods . 2
4.2 Magnetic pull-off method . 2
4.3 Magnetic inductive principle . 3
4.4 Magnetic flux gauge . 5
5 Factors affecting measurement accuracy . 6
5.1 Basic influence of the coating thickness . 6
5.2 Magnetic properties of the base metal . 6
5.3 Electrical properties of the coating materials . 7
5.4 Geometry: base metal thickness . 7
5.5 Edge effect . 7
5.6 Geometry: surface curvature . 7
5.7 Surface roughness . 8
5.8 Cleanliness: lift-off effect . 8
5.9 Probe pressure . 8
5.10 Probe tilt . 8
5.11 Temperature effects . 9
5.12 External electromagnetic fields . 9
6 Calibration and adjustment of the instrument . 9
6.1 General . 9
6.2 Thickness reference standards . 9
6.3 Methods of adjustment .10
7 Measurement procedure and evaluation .10
7.1 General .10
7.2 Number of measurements and evaluation .11
8 Uncertainty of the results .11
8.1 General remarks .11
8.2 Uncertainty of the calibration of the instrument .12
8.3 Stochastic errors .13
8.4 Uncertainties caused by factors summarized in Clause 5 . 13
8.5 Combined uncertainty, expanded uncertainty and final result .14
9 Precision .14
9.1 General .14
9.2 Repeatability (r) .14
9.3 Reproducibility limit (R) .15
10 Test report .15
Annex A (informative) Basic principle of all measurement methods .17
Annex B (informative) Basic performance requirements for coating thickness gauges which
are based on the magnetic method described in this International Standard .19
Annex C (informative) Examples of experimental estimation of factors affecting the
measurement .21
Annex D (informative) Example of uncertainty estimation (see Clause 8) .26
Annex E (informative) Basics of the determination of the uncertainty of a measurement of
the used measurement method corresponding to ISO/IEC Guide 98-3 .29
ISO 2178:2016(E)
Annex F (informative) Table of the student factor .31
Annex G (informative) Details on precision .32
Bibliography .37
iv © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 2178:1982), which has been technically
revised.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 2178:2016(E)
Non-magnetic coatings on magnetic substrates —
Measurement of coating thickness — Magnetic method
1 Scope
This International Standard specifies a method for non-destructive measurements of the thickness of
non-magnetizable coatings on magnetizable base metals.
The measurements are tactile and non-destructive on typical coatings. The probe or an instrument with
integrated probe is placed directly on the coating to be measured. The coating thickness is displayed on
the instrument.
In this International Standard the term “coating” is used for material such as, for example, paints and
varnishes, electroplated coatings, enamel coatings, plastic coatings, powder coatings, claddings.
NOTE This method can also be applied to the measurement of magnetizable coatings on non-magnetizable
base metals or other materials (see ISO 2361).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings — Definitions and conventions concerning the measurement
of thickness
ISO 4618, Paints and varnishes — Terms and definitions
ISO 5725-1:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2064 and ISO 4618 and the
following apply.
3.1
adjustment of a measuring system
set of operations carried out on a measuring system so that it provides prescribed indications
corresponding to given values of a quantity to be measured
Note 1 to entry: Adjustment of a measuring system can include zero adjustment, offset adjustment, and span
adjustment (sometimes called gain adjustment).
Note 2 to entry: Adjustment of a measuring system should not be confused with calibration, which is a
prerequisite for adjustment.
Note 3 to entry: After an adjustment of a measuring system, the measuring system shall usually be recalibrated.
Note 4 to entry: Colloquially the term “calibration” is frequently but falsely used instead of the term “adjustment”.
In the same way, the terms “verification” and “checking” are often used instead of the correct term “calibration”.
ISO 2178:2016(E)
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 3.11 (also known as “VIM”), modified – Note 4 to entry has been added.]
3.2
calibration
operation that, under specified conditions, in a first step, establishes a relation between the quantity
values with measurement uncertainties provided by measurement standards and corresponding
indications with associated measurement uncertainties and, in a second step, uses this information to
establish a relation to obtain a measurement result from indication
Note 1 to entry: A calibration may be expressed by a statement, calibration function, calibration diagram,
calibration curve, or calibration table. In some cases, it may consist of an additive or multiplicative correction of
the indication with associated measurement uncertainty.
Note 2 to entry: Calibration should not be confused with adjustment of a measuring system, often mistakenly
called “self-calibration”, nor with verification of calibration.
Note 3 to entry: Often, the first step alone in the above definition is perceived as being calibration.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 2.39 (also known as “VIM”)]
4 Principle of measurement
4.1 Basic principle of all magnetic measurement methods
The magnetic flux density close to a magnetic field source (permanent magnet or electromagnet)
depends on the distance to a magnetizable base metal. This phenomenon is used to determine the
thickness of a non-magnetic coating applied to the base metal.
NOTE 1 Annex A describes the physical background of this effect in more detail.
All the methods covered by this International Standard evaluate the magnetic flux density to determine
the thickness of the coating. The strength of the magnetic flux density is converted into corresponding
electrical currents, electrical voltages or mechanical forces depending on the method used. The values
are either pre-processed by digital means or are directly displayed on a usefully scaled gauge.
NOTE 2 The methods described in 4.3 and 4.4 can also be combined in one and the same probe with another
method, e.g. with the eddy current method according to ISO 2360 or ISO 21968.
Annex B describes the basic performance requirements for coating thickness gauges based on the
magnetic method described in this International Standard.
4.2 Magnetic pull-off method
The magnetic flux density of a permanent magnet and thus the attraction force between a permanent
magnet and a magnetizable base metal decreases with increasing distance. In this way, the attraction
force is a direct measure for the coating thickness of interest.
Instruments working with the magnetic pull-off method consist of at least three units:
— a permanent magnet;
— a pull-off device with continuously increasing pull-off force;
— a display or scale for the coating thickness, which is calculated from the pull-off force.
The pull-off force can be generated by different types of springs or an electromagnetic device.
Some instruments are able to compensate the influence of gravity and allow measurements in all
positions.
All other instruments may only be used in the position specified by the manufacturer.
2 © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
The location of measurement shall be clean and free from liquid or pasty coatings. The permanent
magnet shall be free from particles.
Electrostatic charging can cause additional forces on the permanent magnet or the measuring system
and is therefore to be avoided or shall be discharged before the measurement.
Figure 1 shows a magnetic pull-off gauge.
Key
1 base metal
2 coating
3 magnet
4 scale
5 spring
Figure 1 — Magnetic pull-off gauge
4.3 Magnetic inductive principle
The electrical inductivity of a coil changes when an iron core is inserted into the coil or when an iron
object, e.g. a plate, approaches the coil. Therefore, the electrical inductivity can be used as a measure of
the distance between the coil and a ferromagnetic substrate or as a measure of the coating thickness, if
the coil is placed onto a coated magnetizable base metal.
There are many different electronic methods to evaluate changes of the electrical inductivity or
the reaction of a coil system to a ferromagnetic substrate. Magnetic induction probes for thickness
measurements of coatings on magnetizable materials can consist of one or more coils. Most often two
coils are used (see Figure 2): the first (primary coil) to generate a low frequency alternating magnetic
field and the second (secondary coil) to measure the resulting induced voltage U. If the probe is placed
on a coated magnetizable material (µ > 1) the magnetic flux density (see Annex A) and the induced
r
voltage of the secondary coil vary as a function of the coating thickness. The function between the
induced voltage and the coating thickness is nonlinear and depends on the permeability µ of the base
r
metal. It is usually determined by a calibration. Calibration curves that assign a coating thickness to the
induced voltages can be stored in the gauge.
Different designs and geometries of these kind of probes are used. Very often both coils are
employed together with a highly magnetizable core in order to increase the sensitivity of the probes
and to concentrate the field. In this way, both the coating area, which contributes to the thickness
measurement, and the influence of the geometry of the coated component are reduced (see 5.5 and 5.6).
On the contrary, a two pole probe (see Figure 3) has a wide and open field distribution. The two-pole
probe has area integrating properties, while a one-pole probe measures locally.
ISO 2178:2016(E)
Usually the frequency of the generated field is below the kilohertz range, which avoids eddy current
generation if the coatings are conductive. Therefore, both conductive and nonconductive coatings can
be measured by means of this principle.
Key
1 iron core of the probe I exciting current
~
2 low frequency alternating magnetic field t coating thickness
3 steel/iron substrate U = f(t) measurement signal
4 coating
Figure 2 — Schematic of the magnetic induction principle
4 © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
Key
1 iron core of the probe 4 coating
2 coil system 5 base metal
3 probe tip
Figure 3 — Schematic of a two pole probe
4.4 Magnetic flux gauge
The magnetic flux density close to a magnet depends on the magnetic properties of the substances in
the magnetic field. The magnetic flux density decreases if the fraction of non-magnetizable substances
increases relative to magnetizable substances. This fact is used in magnetic flux gauges (see Figure 4).
The coating (4) is non-magnetizable; the base metal (3) is magnetizable. A magnet (1) creates a
magnetic field. Its field lines pass through both the coating and the base metal. A magnetic flux detector
(5) placed close to the magnet outputs electrical signals, which depends on the coating thickness.
NOTE 1 Magnetic flux detectors are Hall-sensors or magneto resistive sensors.
NOTE 2 The magnet can be a permanent magnet or an electromagnet.
ISO 2178:2016(E)
Key
1 permanent magnet U output voltage
2 static magnetic field a measurement signal
3 base metal
4 coating
5 Hall element as magnetic flux detector
Figure 4 — Flux gauge using a Hall probe
The electric signals of the flux detector are further processed by electronic means. The function
between flux detector output and the coating thickness is nonlinear and depends on the permeability
µ of the base metal. It is usually determined by calibration. Calibration curves that assign a coating
r
thickness to the electric detector output can be stored in the gauge.
5 Factors affecting measurement accuracy
5.1 Basic influence of the coating thickness
The sensitivity of a probe, i.e. the measurement effect, decreases with increasing thickness within the
measurement range of the probe. In the lower measurement range this measurement uncertainty (in
absolute terms) is constant, independent of the coating thickness. The absolute value of this uncertainty
depends on the properties of the probe system and the used sample materials, e.g. the homogeneity of
the base metal permeability, the base metal roughness and the sample surface roughness. In the upper
measurement range of the probe the uncertainty becomes relative to the thickness and is approximately
a constant fraction of that thickness.
5.2 Magnetic properties of the base metal
The permeability of the base metal causes the measurement effect of this method.
The relationship between coating thickness and the measured value depends strongly on the
permeability of the base metal. Consequently, calibration procedures and measurements shall be
made on the same material. Different materials with different permeabilities can cause more or fewer
6 © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
thickness errors as well as local fluctuations of the permeability or variations between different
samples.
Residual magnetism of the base material can also affect the measurements considerably, especially
when static magnetic fields are used (see 4.2 for magnetic pull-off force or 4.4 for magnetic flux gauge).
The base metal can be magnetized by repeated measurements on the same location if a measurement
method with a static magnetic field is used (see 4.2 for magnetic pull-off force or 4.4 for magnetic flux
gauge). This may lead to errors in the thickness readings.
NOTE Examples of the initial permeability of typical steel used is in the range of 100 to 300.
5.3 Electrical properties of the coating materials
Coating thickness measurements can be affected if the probe is operated with an alternating magnetic
field due to eddy currents (see 4.3 for magnetic inductive principle or 4.4 for magnetic flux gauge).
These induced eddy currents can counteract the measurement effect of the magnetic method. The
induced eddy current density increases with increasing conductivity and frequency.
NOTE Usually instruments using measurement methods 4.3 or 4.4 work within a frequency range below
1 kHz. Therefore, induced eddy currents affecting measurement results are only effective for thick coatings
(thickness above 1 mm) with a high conductivity, e.g. copper.
5.4 Geometry: base metal thickness
If the base metal thickness is too small, the interaction of the magnetic field with the base metal is
reduced. This influence can only be disregarded above a certain critical minimum base metal thickness.
Therefore, the thickness of the base metal should always be higher than this critical minimum base
metal thickness. An adjustment of the instrument can compensate for errors caused by a too low base
metal thickness. However, any variation in thickness of the base metal can cause increased uncertainty
and errors.
The critical minimum base metal thickness depends on both the probe system (field strength, geometry)
and the magnetic properties of the base metal. Its value should be determined experimentally, unless
otherwise specified by the manufacturer.
NOTE A simple experiment to estimate the critical minimum base metal thickness is described in C.2.
5.5 Edge effect
The expansion of the magnetic field is obstructed by geometric limitations of the base metal (e.g. edges,
drills and other). Therefore, measurements made too near to an edge or corner cannot be valid unless
the instrument has been specifically adjusted for such measurements. The necessary distance in order
to avoid an impact of the edge effect depends on the probe system (field distribution).
NOTE A simple experiment to estimate the edge effect is described in C.3.
5.6 Geometry: surface curvature
The propagation of the magnetic field is affected by the base metal surface curvature. This influence
becomes more pronounced with decreasing radius of the curvature and decreasing coating thickness.
In order to minimize this influence an adjustment should be performed on a base metal with the same
geometry.
The influence of surface curvature depends considerably on the probe geometry and can be reduced
by reducing the sensitive area of the probe. Probes with very small sensitive areas are often called
microprobes.
ISO 2178:2016(E)
Measurements performed on parts with too small radius of curvature can result in unreliable results,
even after calibrations. The resulting uncertainty should be considered to determine whether such a
measurement is acceptable or not.
NOTE A simple experiment to estimate the effect of surface curvature is described in C.4.
5.7 Surface roughness
Measurements are influenced by the surface topography of the base material and of the coating. Rough
surfaces can cause both systematic and random errors. Random errors can be reduced by making
multiple measurements, each measurement being made at a different location, and then calculating the
average value of that series of measurements.
In order to reduce the influence of roughness, a calibration should be carried out with an uncoated base
metal with a roughness equivalent to the coated sample base metal.
If necessary, the definition of the used average coating thickness should be stated between supplier
and client.
NOTE ISO 19840 describes special measurement procedures in cases of application paint and varnishes on
steel with rough surfaces.
5.8 Cleanliness: lift-off effect
If the probe is not placed directly down on to the coating, the gap between probe and coating (lift-off)
will act as an additional coating thickness and will therefore affect the measurement. Lift-off can be
produced unintentionally due to the presence of small particles between probe and coating. The probe
tip shall frequently be checked for cleanliness.
5.9 Probe pressure
The pressure that the probe exerts on the test specimen can affect the instrument reading and shall
always be the same during adjustment and measurements.
The influence of the probe pressure is more pronounced in cases of soft coatings because the probe tip
can be indented into the coating. Therefore, the probe pressure should be as small as possible. Most
commercially available instruments are equipped with spring loaded probes, which ensure a constant
pressure during the placement. A suitable auxiliary device should be used in case the probe is not
spring loaded.
NOTE 1 The contact pressure and the probe tip indentation depth can be reduced by reducing the applied
force or by using a probe with a larger diameter of the probe tip.
NOTE 2 An indentation of the probe tip into soft coatings can be reduced by placing a protective foil with
known thickness onto the coated surface. In this case, the coating thickness is the measured thickness minus the
foil thickness.
5.10 Probe tilt
Unless otherwise instructed by the manufacturer, the probe should be applied perpendicularly to the
coating surface as tilting the probe away from the surface normal causes measurement errors.
The risk of inadvertent tilt can be minimized by probe design or by the use of a probe holding jig.
NOTE Most commercially available instruments are equipped with spring loaded probes, which ensure a
perpendicular placement on the sample surface.
8 © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
5.11 Temperature effects
As temperature changes affect the characteristics of the probe it should be used under approximately
the same temperature conditions as under calibration.
NOTE 1 The influence of temperature variations can be reduced by a temperature compensation of the probe.
The manufacturer’s specification has to be taken into account.
NOTE 2 Temperature differences between probe, electronics of the instrument, environment and sample can
cause strong thickness errors. One example is the thickness measurement of hot coatings.
5.12 External electromagnetic fields
The measurement results can be influenced by strong electromagnetic interfering fields. In cases
showing unexpected results or a strong variation of results, which cannot be explained by other
factors, this reason should be taken into account. In this situation, a comparison measurement should
be carried out at a location without interfering fields.
6 Calibration and adjustment of the instrument
6.1 General
Before usage every instrument shall be calibrated or adjusted according to the instructions of the
manufacturer by means of suitable thickness reference standards and base metal. Material, geometry
and surface properties of the base metal used for calibration or adjustment should comply with the test
specimens in order to avoid deviations caused by the factors described in Clause 5. Otherwise these
influences shall be considered in the estimation of the measurement uncertainty.
During calibration or adjustment the instruments, the standards and the base metal should have the
same temperature as the test specimens to minimize temperature induced differences.
In order to avoid the influence of instrument drifts, periodic control measurements with reference
standards or control samples are recommended. If required, the instrument has to be re-adjusted.
NOTE Most instruments automatically adjust themselves during a function called “calibration”, carried out
by the operator, whereas the result of the calibration is often not obvious.
6.2 Thickness reference standards
Thickness reference standards for calibration and adjustment are either coated base metals or foils,
which are placed onto uncoated base metals.
Foils and coatings shall be non-magnetizable. Thickness values of the reference standards and their
associated uncertainties shall be known and unambiguously documented. The surface area for which
these values are valid shall be marked. The thickness values should be traceable to certified reference
standards.
The uncertainties shall be documented with their confidence level, e.g. U (95 %), i.e. there is a 95 %
probability that the documented thickness value is within the reported uncertainty interval.
Prior to use, foils and coatings are to be checked visually for damage or mechanical wear as this would
cause a wrong adjustment and therefore systematic deviation of all measurement values.
The use of foils as reference standards, compared to selected coated base metals, will enable the foils to
be placed directly on to the base metal, thus matching the shape and geometry exactly.
However, by placing the probe on foils elastic or plastic deformation may occur, which can affect the
measuring result. Moreover, any gap between the pole of the probe, foil and base metal has to be
avoided. Especially for concave specimens, or if the foil is wrinkled or bended, the usually low pressure
of the spring loaded guiding sleeve of the probe may not be sufficient to ensure there is no gap .
ISO 2178:2016(E)
A possible elastic or even plastic deformation of a reference foil used depends on the applied load force
of the probe and the probe tip diameter (see 5.9). Consequently, the calibration of such reference foils
should be carried out with comparable values of the applied force and tip diameter to avoid indentation
differences during the probe calibration. In this way, respective indentation errors are already taken
into account in the foil thickness value, i.e. this value can be smaller than the unaffected geometric
thickness. Both values, the applied force and the tip diameter of the foil calibration should be known
from the reference foil manufacturer in order to estimate possible thickness errors.
NOTE In most cases the foil material is plastics but other materials, e.g. copper alloys, can be used as well.
6.3 Methods of adjustment
Adjustment of the coating thickness gauges is executed by placing the probes on uncoated and/or one
or more coated pieces of base metal with known coating thickness. Depending on the instrument types,
the instructions of the manufacturer and the functional range of the instrument under use, adjustments
can be carried out on the following items:
a) a piece of uncoated base metal;
b) a piece of uncoated base metal and a piece of coated base metal with defined coating thickness;
c) a piece of uncoated base metal and several pieces of coated base metal with defined but different
coating thickness;
d) several pieces of coated base metal with defined but different coating thickness.
The stated adjustment methods may lead to different accuracies of the measuring results. Thus,
a method should be used that best fits the given application and leads to the desired accuracy. The
measuring uncertainty that can be achieved by the different adjustment methods depends on the
evaluation algorithm of the gauges as well as on the material, geometry and surface condition of the
standards and of the base metals to be measured. If the desired accuracy is not achieved by one method,
a different adjustment method may lead to better results. In general, the measuring uncertainty can be
reduced by increasing the number of adjustment points and positioning them with closer coverage over
the expected thickness interval of the coating to be measured.
The measurement uncertainty resulting from an adjustment of the instrument cannot be generalized
to all subsequent measurements. In each case, all specific and additional influencing factors need to be
considered in detail, see Clause 5 and Annex C.
NOTE 1 The process that is used to adapt the probe to the given base metal by placing the probe onto the
uncoated base metal is often called “zeroing” or “zero point calibration”. However, even this procedure is an
“adjustment” or part of an adjustment process as defined by this International Standard.
NOTE 2 Depending on how many pieces of coated and uncoated base metals are used to adjust the instrument
the corresponding adjustment method is often called “single-point”, “two-point” or “multiple-point adjustment”.
NOTE 3 Some types of gauges permit resetting the instrument to an original adjustment of the manufacturer.
This adjustment is valid for the manufacturer’s uncoated or coated reference standards only. If these standards
or the same types of standards are used to check the instrument after a period of use, any deterioration of gauge
and probes, e.g. wear of the probe by abrasion of the contact pole, can be recognized by observing deviations of
the measuring results.
7 Measurement procedure and evaluation
7.1 General
Every instrument shall be operated according to the manufacturer’s instructions and shall consider the
factors affecting measurement accuracy discussed in Clause 5.
10 © ISO 2016 – All rights reserved
ISO 2178:2016(E)
Before using the instrument and after making changes affecting the measurement accuracy (see
Clause 5) the adjustment of the instrument shall be checked.
To ensure that the instrument measures exactly it shall be calibrated with valid standards at the place
of inspection each time
a) the instrument is put into operation,
b) the material and geometry of the test specimens are changed, or
c) other conditions of the inspection have changed (e.g. temperature) whose effects are not known
(see Annex D).
As not all changes of measurement conditions and their influences on the measurement accuracy can
be immediately recognized (e.g. drift, wear of the probe) the instrument should be calibrated at regular
time intervals
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN ISO 2178:2015
01-februar-2015
Nemagnetne prevleke na magnetnih osnovah - Merjenje debeline prevleke -
Magnetna metoda (ISO/DIS 2178:2014)
Non-magnetic coatings on magnetic substrates - Measurement of coating thickness -
Magnetic method (ISO/DIS 2178:2014)
Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen Grundmetallen - Messen der
Schichtdicke - Magnetverfahren (ISO/DIS 2178:2014)
Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique - Mesurage de
l'epaisseur du revêtement - Méthode maguétique (ISO/DIS 2178:2014)
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN ISO 2178
ICS:
17.040.20 Lastnosti površin Properties of surfaces
25.220.40 Kovinske prevleke Metallic coatings
25.220.50 Emajlne prevleke Enamels
oSIST prEN ISO 2178:2015 de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
oSIST prEN ISO 2178:2015
oSIST prEN ISO 2178:2015
EUROPÄISCHE NORM
ENTWURF
prEN ISO 2178
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
November 2014
ICS 25.220.40; 25.220.50 Vorgesehen als Ersatz für EN ISO 2178:1995
Deutsche Fassung
Nichtmagnetische Überzüge auf magnetischen Grundmetallen -
Messen der Schichtdicke - Magnetverfahren (ISO/DIS
2178:2014)
Non-magnetic coatings on magnetic substrates - Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de
Measurement of coating thickness - Magnetic method base magnétique - Mesurage de l'epaisseur du revêtement
(ISO/DIS 2178:2014) - Méthode maguétique (ISO/DIS 2178:2014)
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur parallelen Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen Komitee
CEN/TC 262 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu erfüllen, in
der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu
geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde vom CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine Fassung in
einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und
dem Management-Zentrum des CEN-CENELEC mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen
Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta,
den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der
Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen, mitzuteilen
und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
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© 2014 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. prEN ISO 2178:2014 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.
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Inhalt
Seite
Vorwort .4
1 Anwendungsbereich .5
2 Normative Verweisungen .5
3 Begriffe .5
4 Prinzip der Messung .6
4.1 Grundprinzip aller magnetischen Messverfahren .6
4.2 Magnetisches Abzugskraftverfahren .6
4.3 Magnetinduktives Verfahren .7
4.4 Magnetflussmessgerät .9
5 Faktoren, die die Messgenauigkeit beeinflussen . 10
5.1 Einfluss der Schichtdicke . 10
5.2 Magnetische Eigenschaften des Grundmetalls . 10
5.3 Elektrische Eigenschaften der Beschichtungen . 10
5.4 Geometrie – Dicke des Grundmetalls . 10
5.5 Kanteneffekte . 11
5.6 Geometrie – Oberflächenkrümmung . 11
5.7 Oberflächenrauheit . 11
5.8 Sauberkeit – Abhebeeffekt . 11
5.9 Anpressdruck des Prüfkopfs . 11
5.10 Neigung des Prüfkopfs . 12
5.11 Temperatureffekte. 12
5.12 Äußere elektromagnetische Felder . 12
6 Kalibrierung und Justierung des Messgeräts . 12
6.1 Allgemeines . 12
6.2 Schichtdickennormale . 13
6.3 Justierverfahren . 13
7 Durchführung der Messung und Auswertung . 14
7.1 Allgemeines . 14
7.2 Anzahl der Messungen und Auswertung . 14
8 Unsicherheit der Ergebnisse . 15
8.1 Allgemeine Bemerkungen . 15
8.2 Unsicherheit der Kalibrierung des Messgeräts . 15
8.3 Stochastische Fehler . 16
8.4 Unsicherheiten durch Faktoren, die in Abschnitt 5 zusammengefasst sind. 17
8.5 Kombinierte Unsicherheit, erweiterte Unsicherheit und Endergebnis . 17
9 Präzision . 18
9.1 Allgemeines . 18
9.2 Wiederholgenauigkeit r . 18
9.3 Vergleichgrenze R . 18
10 Prüfbericht . 19
Anhang A (informativ) Grundprinzip aller Messverfahren . 20
Anhang B (informativ) Grundlagen zur Bestimmung der Unsicherheit einer Messung des
angewandten Messverfahrens nach ISO/IEC Guide 98-3 . 22
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Anhang C (informativ) Grundlegende Leistungsanforderungen an Schichtdickenmessgeräte nach
dem in dieser Norm beschriebenen magnetischen Verfahren . 24
C.1 Technische Spezifikation. 24
C.2 Kontrolle/Verifizierung von Messgeräten und Prüfköpfen vor der Lieferung, nach
Reparatur und nach regelmäßigen Zeitabständen nach der Nutzung . 24
C.3 Vor Ort durchgeführte Kontrolle/Verifizierung von Messgeräten und Prüfköpfen . 25
Anhang D (informativ) Experimentelle Abschätzung von Faktoren, die die Messgenauigkeit
beeinflussen - Beispiele . 26
D.1 Allgemeines . 26
D.2 Kanteneffekt . 26
D.3 Dicke des Grundmetalls . 27
D.4 Oberflächenkrümmung . 28
D.5 Magnetische Eigenschaften des Grundmetalls. 29
Anhang E (informativ) Tabelle des Student-Faktors . 31
Anhang F (informativ) Beispiel für die Abschätzung der Unsicherheit (siehe Abschnitt 8) . 32
F.1 Zu messende Probe . 32
F.2 Zu unternehmende Schritte . 32
Anhang G (informativ) Angaben zur Präzision . 35
G.1 Allgemeine Anmerkungen zum Ringversuch . 35
G.2 Proben . 35
G.3 Schichtdickenmessgeräte . 35
G.4 Kalibrierung . 35
G.5 Anzahl der Messungen . 36
G.6 Auswertung . 36
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Vorwort
Dieses Dokument (prEN ISO 2178:2014) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 107 „Metallic and other
inorganic coatings“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 262 „Metallische und andere
anorganische Überzüge“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen Umfrage vorgelegt.
Anerkennungsnotiz
Der Text von ISO/DIS 2178:2014 wurde vom CEN als prEN ISO 2178:2014 ohne irgendeine Abänderung
genehmigt.
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1 Anwendungsbereich
In der vorliegenden Internationalen Norm wird ein Verfahren für zerstörungsfreie Schichtdickenmessungen
nichtmagnetischer Beschichtungen auf magnetischen Grundmetallen beschrieben.
Es handelt sich um berührende und zerstörungsfreie Messungen auf üblichen Überzügen. Der Prüfkopf oder
ein Messgerät mit integrierter Sonde wird direkt auf dem zu messenden Überzug aufgesetzt. Das Messgerät
gibt die Schichtdicke an.
ANMERKUNG Dieses Verfahren kann auch bei Messung magnetisierbarer Überzüge auf nichtmagnetisierbaren
Grundmetallen oder anderen Werkstoffen angewandt werden (siehe ISO 2361).
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die
Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene
Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
(einschließlich aller Änderungen).
ISO 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms
(VIM)
ISO 2064, Metallic and other non-organic coatings — Definitions and conventions concerning the
measurement of thickness
ISO 2360, Non-conductive coatings on non-magnetic electrically conductive basis materials — Measurement
of coating thickness — Amplitude-sensitive eddy current method
ISO 2361, Electrodeposited nickel coatings on magnetic and non-magnetic substrates — Measurement of
coating thickness — Magnetic method
ISO 2808, Paints and varnishes — Determination of film thickness
ISO 4618, Paints and varnishes — Terms and definitions
ISO 21968, Non-magnetic metallic coatings on metallic and non-metallic basis materials — Measurement of
coating thickness — Phase-sensitive eddy-current method
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 2064 und ISO 4618 und die folgenden
Begriffe.
3.1
Justierung eines Messsystems
Reihe von Tätigkeiten, die an einem Messsystem ausgeführt werden, sodass dieses festgelegte Anzeigen
liefert, die Werten einer zu messenden Größe entsprechen
Anmerkung 1 zum Begriff: Zur Justierung eines Messsystems können Nullpunkteinstellung, Abgleich der
Nullpunktverschiebung (Offsetjustierung) und Bereichsjustierung (manchmal als Gain-Abgleich bezeichnet) gehören.
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Anmerkung 2 zum Begriff: Die Justierung eines Messsystems sollte nicht mit der Kalibrierung verwechselt werden, die
eine Grundvoraussetzung für die Justierung ist.
Anmerkung 3 zum Begriff: Nach einer Justierung eines Messsystems ist das Messsystem im Allgemeinen erneut zu
kalibrieren.
[QUELLE: VIM, ISO 99:2007, 3.11]
Anmerkung 4 zum Begriff: Umgangssprachlich wird der Begriff Kalibrierung häufig, jedoch fälschlicherweise, anstelle
des Begriffs Justierung verwendet. In gleicher Weise werden die Begriffe Verifizierung oder Kontrolle anstelle des
korrekten Begriffs Kalibrierung verwendet.
3.2
Kalibrierung
Tätigkeit, die unter festgelegten Bedingungen in einem ersten Schritt eine Beziehung zwischen den durch
Normale zur Verfügung gestellten Größenwerten mit ihren Messunsicherheiten und den entsprechenden
Anzeigen mit ihren beigeordneten Messunsicherheiten herstellt und in einem zweiten Schritt diese
Informationen verwendet, um eine Beziehung herzustellen, mit deren Hilfe ein Messergebnis aus einer
Anzeige erhalten wird
Anmerkung 1 zum Begriff: Das Ergebnis einer Kalibrierung kann in Form einer Angabe, einer Kalibrierfunktion, eines
Kalibrierdiagramms, einer Kalibrierkurve oder einer Kalibriertabelle angegeben werden. In einigen Fällen kann sie aus
einer additiven oder multiplikativen Korrektur der Anzeige mit der beigeordneten Messunsicherheit bestehen.
Anmerkung 2 zum Begriff: Kalibrierung sollte nicht mit Justierung eines Messsystems verwechselt werden, die oft
fälschlicherweise "Selbst-Kalibrierung" genannt wird, und auch nicht mit Verifizierung der Kalibrierung.
Anmerkung 3 zum Begriff: Oft wird nur der erste Schritt in der obigen Definition als Kalibrierung angesehen.
[QUELLE: VIM, ISO 99:2007, 2.39]
4 Prinzip der Messung
4.1 Grundprinzip aller magnetischen Messverfahren
Die magnetische Flussdichte in der Nähe eines magnetischen Felds (Dauermagnet oder Elektromagnet)
hängt vom Abstand zu einem magnetisierbaren Grundmetall ab. Dieses Phänomen wird zur Bestimmung der
Dicke einer auf einem Grundmetall aufgetragenen nichtmagnetischen Schicht verwendet.
ANMERKUNG 1 In Anhang A ist der physikalische Hintergrund dieses Effekts ausführlicher beschrieben.
Bei allen in dieser Norm behandelten Verfahren wird die Schichtdicke mithilfe der magnetischen Flussdichte
bestimmt. Die Stärke der magnetischen Flussdichte wird in Abhängigkeit vom angewandten Verfahren in
entsprechende elektrische Stromstärken, elektrische Spannungen oder mechanische Kräfte umgewandelt.
Die Werte werden auf einem Messgerät mit geeigneter Skala entweder digital oder direkt angezeigt.
ANMERKUNG 2 Die in 4.3 und 4.4 beschriebenen Verfahren können außerdem zu einem Verfahren und der gleiche
Prüfkopf kann mit einem anderen Verfahren kombiniert werden, z. B. mit dem Wirbelstromverfahren nach ISO 2360 oder
ISO 21968.
4.2 Magnetisches Abzugskraftverfahren
Die magnetische Flussdichte eines Dauermagneten und somit die Anziehungskraft zwischen einem
Dauermagneten und einem magnetisierbaren Grundmetall nehmen mit zunehmendem Abstand ab. Auf diese
Weise ist die Anziehungskraft ein direktes Maß für die zu messende Schichtdicke.
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prEN ISO 2178:2014 (D)
Messgeräte, die nach dem magnetischen Haftkraftverfahren funktionieren, bestehen aus mindestens drei
Teilen: einem Dauermagnet, einer Abzugeinrichtung mit kontinuierlich zunehmender Abzugskraft und einer
Anzeige oder Skala für die Schichtdicke, die aus der Abzugskraft berechnet wird.
Die Abzugskraft kann durch verschiedene Arten von Federn oder durch eine elektromagnetische Einrichtung
erzeugt werden.
Einige Messgeräte sind in der Lage, den Einfluss der Gravitation zu kompensieren und erlauben Messungen
in allen Positionen.
Alle sonstigen Messgeräte dürfen nur in der vom Hersteller festgelegten Position verwendet werden.
Die Stelle, an der die Messung durchgeführt wird, muss sauber und frei von Flüssigkeiten oder pastösen
Beschichtungen sein. Am Dauermagnet dürfen keine metallischen Partikel haften.
Elektrostatische Aufladung kann am Dauermagnet oder Messsystem zusätzliche Kräfte verursachen und ist
daher zu vermeiden oder vor der Messung zu entladen.
Legende
1 Grundmetall
2 Beschichtung
3 Magnet
4 Skala
5 Feder
Bild 1 — Magnetisches Haftkraftmessgerät
4.3 Magnetinduktives Verfahren
Wenn in eine Spule ein Eisenkern eingeführt wird oder wenn ein Gegenstand aus Eisen, z. B. eine Platte, in
die Nähe der Spule gebracht wird, verändert sich die elektrische Induktivität der Spule. Die elektrische
Induktivität kann daher als Maß für den Abstand zwischen der Spule und einem ferromagnetischen Substrat
oder als ein Maß für die Schichtdicke verwendet werden, wenn die Spule auf einem beschichteten
magnetisierbaren Grundmetall aufgesetzt wird.
Es gibt viele unterschiedliche elektronische Verfahren zur Bewertung der Änderung der elektrischen
Induktivität oder der Reaktion eines Spulensystems auf ein ferromagnetisches Substrat. Magnet-
induktionssonden für Schichtdickenmessungen auf magnetisierbaren Werkstoffen können aus einer oder
mehreren Spulen bestehen. Am häufigsten werden zwei Spulen verwendet (siehe Bild 2): die erste Spule
(Primärspule) zur Erzeugung eines niederfrequenten magnetischen Wechselfeldes und die zweite Spule
(Sekundärspule) zur Messung der resultierenden induzierten Spannung U. Wenn die Sonde auf einem
beschichteten magnetisierbaren Werkstoff aufgesetzt wird (µ > 1), verändern sich die magnetische
r
Flussdichte (siehe Anhang A) und die induzierte Spannung der Sekundärspule in Abhängigkeit von der
Schichtdicke. Die Funktion der induzierten Spannung in Abhängigkeit von der Schichtdicke ist nichtlinear und
oSIST prEN ISO 2178:2015
prEN ISO 2178:2014 (D)
hängt von der magnetischen Permeabilität µ des Grundmetalls ab. Sie wird normalerweise durch eine
r
Kalibrierung bestimmt. Das Messgerät kann Kalibrierkurven speichern, die der induzierten Spannung eine
Schichtdicke zuordnen.
Bei dieser Art von Sonden (Prüfköpfen) werden verschiedene Ausführungen und Geometrien verwendet. Sehr
häufig werden beide Spulen zusammen mit einem stark magnetisierbaren Kern eingesetzt, um die
Empfindlichkeit der Prüfköpfe zu erhöhen und das Magnetfeld zu verdichten. Auf diese Weise werden sowohl
die Beschichtungsfläche, die zur Dickenmessung beiträgt, als auch der Einfluss der Geometrie des
beschichteten Bauteils verringert (siehe 5.5 und 5.6).
Ein zweipoliger Prüfkopf (Bild 3) hingegen hat eine weite und offene Feldverteilung. Der zweipolige Prüfkopf
weist flächenintegrierende Eigenschaften auf, während ein einpoliger Prüfkopf lokal misst.
Üblicherweise liegt die Frequenz des erzeugten magnetischen Felds unterhalb des Kilohertzbereichs; was die
Erzeugung von Wirbelströmen vermeidet, wenn die Beschichtungen leitend sind. Somit können nach diesem
Prinzip leitende und nichtleitende Beschichtungen gemessen werden.
Legende
1 Eisenkern des Prüfkopfs
2 niederfrequentes magnetisches Wechselfeld
3 Substrat aus Stahl/Eisen
I Erregerstrom
∼
th nichtmagnetische Beschichtung
U = f(th) Messsignal
Bild 2 — Schematische Darstellung des magnetinduktiven Verfahrens
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Bild 3 — Schematische Darstellung eines zweipoligen Prüfkopfs
4.4 Magnetflussmessgerät
In der Nähe eines Magnets ist die magnetische Flussdichte von den magnetischen Eigenschaften der Stoffe
im magnetischen Feld abhängig. Die magnetische Flussdichte nimmt ab, wenn der Anteil an
nichtmagnetisierbaren Stoffen im Verhältnis zum Anteil an magnetisierbaren Stoffen zunimmt. Diese Tatsache
wird bei Magnetflussmessgeräten genutzt (siehe Bild 4). Die Beschichtung (2) ist nichtmagnetisierbar; das
Grundmetall (1) ist magnetisierbar. Ein Magnet (4) erzeugt ein magnetisches Feld. Die Feldlinien des
magnetischen Felds durchdringen die Beschichtung und das Grundmetall. Ein Magnetflussdetektor (3), der
sich in der Nähe des Magnets befindet, gibt ein Signal ab, das von der Schichtdicke abhängig ist.
Anmerkung 1 Magnetflussdetektoren sind als Hallsensor oder magnetoresistiver Sensor ausgebildet.
Anmerkung 2 Als Magnet kann ein Dauermagnet oder ein Elektromagnet verwendet werden.
Legende
1 Grundmetall
2 Beschichtung
3 Hallsensor als Magnetflussdetektor
4 Magnet
U Spannung
I Stromstärke des Hallelements
Bild 4 — Magnetflussmessgerät mit Hallsensor
Die elektrischen Signale des Magnetflussmessgeräts werden elektronisch verarbeitet. Die Funktion der
Ausgabe des Magnetflussdetektors in Abhängigkeit von der Schichtdicke ist nichtlinear und hängt von der
magnetischen Permeabilität µ des Grundmetalls ab. Sie wird normalerweise durch Kalibrierung bestimmt.
r
Das Messgerät kann Kalibrierkurven speichern, die der elektrischen Detektorausgabe eine Schichtdicke
zuordnen.
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5 Faktoren, die die Messgenauigkeit beeinflussen
5.1 Einfluss der Schichtdicke
Die Empfindlichkeit eines Prüfkopfs (einer Sonde), d. h. der Messeffekt, nimmt mit zunehmender Schichtdicke
innerhalb des Messbereichs des Prüfkopfs ab. Im unteren Messbereich ist diese Messunsicherheit (absolut
betrachtet) unabhängig von der Schichtdicke konstant. Der Absolutwert dieser Unsicherheit ist abhängig von
den Eigenschaften des Sondensystems und der verwendeten Probenwerkstoffe, z. B. von der Homogenität
der magnetischen Permeabilität des Grundmetalls und der Rauheit des Grundmetalls und der
Probenoberfläche. Im oberen Messbereich der Sonde wird die Unsicherheit abhängig von der Schichtdicke
und ist etwa ein konstanter Bruchteil dieser Dicke.
5.2 Magnetische Eigenschaften des Grundmetalls
Der Messeffekt dieses Verfahrens wird durch die magnetische Permeabilität des Grundmetalls bedingt.
Der Zusammenhang zwischen Schichtdicke und Messwert ist stark abhängig von der magnetischen
Permeabilität des Grundmetalls. Folglich müssen die Kalibrierung und die Messungen am gleichen Werkstoff
erfolgen. Verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlicher magnetischer Permeabilität können zu mehr oder
weniger gravierenden Fehlern bei der Schichtdickenbestimmung führen, so wie lokale Veränderungen der
magnetischen Permeabilität oder Unterschiede zwischen verschiedenen Proben.
ANMERKUNG 1 Die anfängliche magnetische Permeabilität eines üblicherweise verwendeten Stahls liegt
beispielsweise zwischen 100 bis 300.
ANMERKUNG 2 Die Messungen können außerdem durch Restmagnetisierung beträchtlich beeinflusst werden,
insbesondere, wenn statische Magnetfelder verwendet werden (4.2 Magnetisches Abzugskraftverfahren oder 4.4 Magnet-
flussmessgerät).
ANMERKUNG 3 Wenn ein Messverfahren mit einem statischen Magnetfeld (4.2 Magnetisches Abzugskraftverfahren
oder 4.4 Magnetflussmessgerät) angewandt wird, kann das Grundmetall durch wiederholte Messungen an der gleichen
Stelle magnetisiert werden. Das kann zu fehlerhaften Messwerten für die Schichtdicke führen.
5.3 Elektrische Eigenschaften der Beschichtungen
Wenn der Prüfkopf mit einem magnetischen Wechselfeld betrieben wird (4.3 Magnetinduktives Verfahren oder
4.4 Magnetflussmessgerät), können die Schichtdickenmessungen aufgrund von Wirbelströmen beeinträchtigt
sein. Diese induzierten Wirbelströme können dem Messeffekt des magnetischen Verfahrens entgegenwirken.
Die induzierte Wirbelstromdichte nimmt mit zunehmender Leifähigkeit und Frequenz zu.
ANMERKUNG Messgeräte, die das Verfahren nach 4.3 oder 4.4 anwenden, arbeiten normalerweise in einem
Frequenzbereich unterhalb 1 kHz. Daher treten durch induzierte Wirbelströme beeinflusste Messerergebnisse nur bei
dicken Beschichtungen (Dicke > 1 mm) mit einer hohen Leitfähigkeit auf, z. B. Kupfer.
5.4 Geometrie – Dicke des Grundmetalls
Wenn die Dicke des Grundmetalls zu gering ist, dringt das Magnetfeld nicht vollständig in das Grundmetall
ein. Dieser Einfluss kann nur oberhalb einer bestimmten kritischen Mindestdicke des Grundmetalls
vernachlässigt werden.
Daher sollte die Dicke des Grundmetalls immer größer als diese kritische Mindestdicke des Grundmetalls
sein. Durch zu geringe Dicke des Grundmetalls verursachte Fehler können durch Justierung des Messgeräts
kompensiert werden. Allerdings kann dann eine Änderung der Dicke des Grundmetalls erhöhte Unsicherheit
und Fehler verursachen.
Die kritische Mindestdicke des Grundmetalls hängt vom Sondensystem (Feldstärke, Geometrie) und den
magnetischen Eigenschaften des Grundmetalls ab. Ihr Wert ist experimentell zu bestimmen, es sei denn, er
ist vom Hersteller festgelegt.
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prEN ISO 2178:2014 (D)
ANMERKUNG In D.3 ist ein einfacher Versuch zur Abschätzung der kritischen Mindestdicke des Grundmetalls
beschrieben.
5.5 Kanteneffekte
Die Ausdehnung des magnetischen Felds wird durch geometrische Einschränkungen des Grundmetalls (z. B.
Kanten, Bohrungen usw.) behindert. Daher können Messungen, die zu nahe an einer Kante durchgeführt
werden, ungültig sein, es sei denn, das Messgerät ist speziell für derartige Messungen justiert. Der Abstand,
der erforderlich ist, um die Auswirkung durch die Kante zu verhindern, ist vom Sondensystem abhängig
(Feldverteilung).
ANMERKUNG In D.2 ist ein einfacher Versuch zur Abschätzung des Kanteneffekts beschrieben.
5.6 Geometrie – Oberflächenkrümmung
Die Ausbreitung des magnetischen Felds wird durch die Oberflächenkrümmung des Grundmetalls beeinflusst.
Dieser Einfluss ist mit abnehmendem Radius der Krümmung und mit abnehmender Schichtdicke deutlicher
ausgeprägt. Um diesen Einfluss zu minimieren, sollte eine Justierung auf einem Grundmetall mit der gleichen
Geometrie durchgeführt werden.
Der Einfluss der Oberflächenkrümmung ist stark abhängig von der Prüfkopfgeometrie und kann durch
Reduzierung der empfindlichen Fläche des Prüfkopfs verringert werden. Prüfköpfe mit sehr kleinen
empfindlichen Flächen werden häufig als Mikrosonden bezeichnet.
ANMERKUNG 1 In D.4 ist ein einfacher Versuch zur Abschätzung des Effekts der Oberflächenkrümmung beschrieben.
ANMERKUNG 2 Messungen, die an Teilen mit zu kleinem Krümmungsradius durchgeführt wurden, können zu
unzuverlässigen Ergebnissen führen, selbst nach Kalibrierungen. Die resultierende Unsicherheit sollte berücksichtigt
werden, um zu bestimmen, ob eine derartige Messung zulässig ist.
5.7 Oberflächenrauheit
Messungen werden durch die Oberflächentopografie des Grundmetalls und der Beschichtung beeinflusst.
Raue Oberflächen können systematische und zufällige Fehler verursachen. Zufällige Fehler können durch
Mehrfachmessungen reduziert werden, wobei jede Messung an einer anderen Stelle durchgeführt wird;
anschließend wird der Mittelwert dieser Messreihe bestimmt.
Um den Einfluss der Rauheit zu verringern, sollte eine Kalibrierung mit einem unbeschichteten Grundmetall
mit der gleichen Rauheit wie das beschichtete Grundmetall durchgeführt werden.
ANMERKUNG Falls erforderlich, sollte die Definition der mittleren Schichtdicke zwischen Anbieter und Kunde
festgelegt werden.
5.8 Sauberkeit – Abhebeeffekt
Wenn der Prüfkopf nicht direkt auf der Beschichtung aufgesetzt wird, wird der Spalt zwischen Prüfkopf und
Beschichtung (Abhebeeffekt, Lift-off) wie eine zusätzliche Schichtdicke wirken und somit die Messung
beeinträchtigen. Der Abhebeeffekt kann durch kleine Partikel zwischen Prüfkopf und Beschichtung
unbeabsichtigt hervorgerufen werden. Die Prüfkopfspitze ist regelmäßig auf Sauberkeit zu kontrollieren.
5.9 Anpressdruck des Prüfkopfs
Der Druck, mit dem der Prüfkopf auf die Probe gedrückt wird, kann die Ablesung des Messgeräts
beeinträchtigen und muss bei der Justierung und den Messungen immer gleich sein.
Der Einfluss des Anpressdrucks des Prüfkopfs ist bei weichen Beschichtungen stärker ausgeprägt, weil die
Prüfkopfspitze in die Beschichtung hineingedrückt werden kann. Deshalb sollte der Anpressdruck des
Prüfkopfs möglichst gering sein. Die meisten handelsüblichen Messgeräte sind mit gefederten Prüfköpfen
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ausgestattet, die einen konstanten Druck beim Anpressen des Prüfkopfs sicherstellen. Falls der Prüfkopf nicht
gefedert ist, sollte ein geeignetes Hilfsmittel verwendet werden.
ANMERKUNG 1 Der konstante Druck und die Eindringtiefe der Prüfkopfspitze können reduziert werden, indem die
aufgebrachte Anpresskraft verringert oder ein Prüfkopf mit größerem Durchmesser der Prüfkopfspitze verwendet wird.
ANMERKUNG 2 Bei weichen Beschichtungen kann eine Schutzfolie mit bekannter Dicke auf der beschichteten
Oberfläche das Eindrücken der Prüfkopfspitze verringern. In diesem Fall ist die Schichtdicke die gemessene Dicke
weniger der Foliendicke.
5.10 Neigung des Prüfkopfs
Sofern vom Hersteller nicht anders vorgeschrieben, sollte der Prüfkopf senkrecht zur beschichteten
Oberfläche aufgesetzt werden, da eine Neigung des Prüfkopfs zur Senkrechten zu Messfehlern führen kann.
Die Gefahr einer unbeabsichtigten Neigung kann durch die Prüfkopfgestaltung oder durch Verwendung einer
Prüfkopfhalterung verringert werden.
ANMERKUNG Die meisten handelsüblichen Messgeräte sind mit gefederten Prüfköpfen ausgestattet, die ein
senkrechtes Aufsetzen des Prüfkopfs auf der Probenoberfläche sicherstellen.
5.11 Temperatureffekte
Da Temperaturänderungen die Kennwerte des Prüfkopfs beeinflussen, sollte der Prüfkopf bei ähnlichen
Temperaturbedingungen wie bei der Kalibrierung verwendet werden.
ANMERKUNG 1 Der Einfluss von Temperaturänderungen kann durch eine Temperaturkompensation des Prüfkopfs
verringert werden. Die Spezifikation des Herstellers ist zu berücksichtigen.
ANMERKUNG 2 Temperaturunterschiede zwischen Prüfkopf, Messgeräteelektronik, Umgebung und Probe können bei
der Bestimmung der Schichtdicke zu schweren Fehlern führen. Ein Beispiel ist die Dickenmessung von heißen
Beschichtungen.
5.12 Äußere elektromagnetische Felder
Die Messergebnisse können durch starke elektromagnetisch interferierende Felder beeinflusst sein. Bei
unerwarteten Ergebnissen oder starken Schwankungen der Ergebnisse, die nicht durch andere Faktoren
erklärt werden können, sollte diese Ursache in Betracht gezogen werden. In diesem Fall sollte an einem Ort
ohne interferierende Felder eine Vergleichsmessung durchgeführt werden.
6 Kalibrierung und Justierung des Messgeräts
6.1 Allgemeines
Jedes Messgerät ist vor der Benutzung entsprechend den Herstelleranweisungen mit geeigneten
Schichtdickennormalen und Grundmetall zu kalibrieren oder zu justieren. Werkstoff, Geometrie und
Oberflächeneigenschaften des bei der Kalibrierung oder Justierung verwendeten Grundmetalls sollten mit den
Proben übereinstimmen, um Abweichungen zu verhindern, die durch die in Abschnitt 5 beschriebenen
Faktoren verursacht werden. Andernfalls sind diese Einflüsse bei der Abschätzung der Messunsicherheit zu
berücksichtigen.
Während der Kalibrierung oder Justierung der Messgeräte sollten die Normale und das Grundmetall die
gleiche Temperatur haben wie die Proben, um temperaturinduzierte Unterschiede zu minimieren.
Um den Einfluss von Messgerätedrifts zu verhindern, werden regelmäßige Kontrollmessungen mit
Bezugsnormalen oder Referenzproben empfohlen. Erforderlichenfalls ist das Messgerät erneut zu justieren.
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ANMERKUNG Die meisten Messgeräte justieren sich selbständig während einer Funktion, die als „Kalibrierung“
bezeichnet wird; diese ist für den Bediener häufig nicht offensichtlich.
6.2 Schichtdickennormale
Schichtdickennormale für die Kalibrierung und Justierung sind entweder beschichtete Grundmetalle oder
Folien, die auf unbeschichtete Grundmetalle aufgebracht werden.
Folien und Beschichtungen müssen nichtmagnetisierbar sein. Die Dickenwerte der Bezugsnormale und deren
zugehörige Unsicherheiten müssen bekannt und eindeutig dokumentiert sein. Der Oberflächenbereich, für
den diese Werte gültig sind, muss markiert sein. Die Dickenwerte sollten auf zertifizierte Bezugsnormale
rückverfolgbar sein.
ANMERKUNG 1 Die Unsicherheiten sind zusammen mit ihren Vertrauensintervallen anzugeben, z. B. U(95 %), d. h.
die Wahrscheinlichkeit, dass der angegebene Dickenwert innerhalb des angegebenen Unsicherheitsniveaus liegt, beträgt
95 %.
Vor der Benutzung sind Folien und Beschichtungen visuell auf Beschädigungen oder mechanischen
Verschleiß zu prüfen, die zu einer falschen Justierung und somit zu einer systematischen Abweichung aller
Messwerte führen würden.
ANMERKUNG 2 In den meisten Fällen besteht das Folienmaterial aus Kunststoff, es können jedoch auch andere
Werkstoffe verwendet werden, z. B. Kupfer.
Der Vorteil bei der Verwendung von Folien als Bezugsnormal im Gegensatz zu ausgewählten beschichteten
Grundmetallen liegt darin, dass die Folien direkt auf jedes Grundmetall aufgebracht werden können, so dass
sie sich jeder Geometrie exakt anpassen.
Beim Aufsetzten des Prüfkopfs auf die Folie können jedoch elastische oder plastische Verformungen
auftreten, die das Messergebnis beeinflussen können. Außerdem ist jeder Spalt zwischen dem Pol des
Prüfkopfs, Folie und Grundmetall zu vermeiden. Besonders bei konkaven Proben oder, wenn die Folie faltig
oder geknickt ist, kann es vorkommen, dass der normalerweise geringe Anpressdruck der gefederten
Führungshülse des Prüfkopfs nicht ausreicht, um das sicherzustellen.
Eine mögliche elastische oder sogar plastische Verformung einer verwendeten Referenzfolie hängt von der
auf den Prüfkopf aufgebrachten Belastungskraft und dem Durchmesser der Prüfkopfspitze ab (siehe 5.9).
Folglich sollte die Kalibrierung derartiger Referenzfolien mit vergleichbaren Werten für die aufgebrachte Kraft
und den Durchmesser der Prüfkopfspitze durchgeführt werden, um unterschiedliche Eindrucktiefen während
der Kalibrierung des Prüfkopfs zu vermeiden. Auf diese Weise sind die jeweiligen Eindruckfehler bereits im
Dickenwert der Folie berücksichtigt, d. h. dieser Wert kann kleiner als die unbeeinflusste Geometriedicke sein.
Beide Werte für die Kalibrierung des Messgeräts mit Folien, der für die aufgebrachte Kraft und der für den
Durchmesser der Prüfkopfspitze, sollten vom Hersteller der Referenzfolie angegeben sein, um mögliche
Fehler beim Messen der Dicke abschätzen zu können.
6.3 Justierverfahren
Schichtdickenmessgeräte werden justiert, indem die Prüfköpfe auf unbeschichtete und/oder ein oder mehrere
beschichtete Stücke des Grundmetalls mit bekannter Schichtdicke aufgesetzt werden. Je nach Art des
Messgeräts, den Herstelleranweisungen und dem Messbereich des verwendeten Geräts können Justierungen
durchgeführt werden auf:
a) einem Stück unbeschichtetem Grundmetall;
b) einem Stück unbeschichtetem Grundmetall und einem Stück beschichtetem Grundmetall mit definierter
Schichtdicke;
c) einem Stück unbeschichtetem Grundmetall und mehreren Stücken beschichtetem Grundmetall mit
definierter jedoch unterschiedlicher Schichtdicke;
d) mehreren Stücken beschichtetem Grundmetall mit definierter jedoch unterschiedlicher Schichtdicke.
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Die angegebenen Justierverfahren können zu unterschiedlichen Genauigkeiten der Messergebnisse führen.
Daher sollte ein Verfahren angewandt werden, das der gegebenen Anwendung am besten entspricht und zur
gewünschten Genauigkeit führt. Die Messunsicherheit, die mit den unterschiedlichen Justierverfahren erreicht
werden kann, hängt vom Auswertealgorithmus der Messgeräte sowie vom Werkstoff, von der Geometrie und
von der Oberflächenbeschaffenheit der zu messenden Normale und Grundmetalle ab. Wird die gewünschte
Genauigkeit durch ein Verfahren nicht erreicht, kann ein anderes Justierverfahren zu besseren Ergebnissen
führen. Im Allgemeinen kann die Messunsicherheit verringert werden, indem die Anzahl der Justierpunkte
erhöht wird und je besser und genauer die Justierpunkte den voraussichtlichen Dickenbereich der zu
messenden Beschichtung abdecken.
ANMERKUNG 1 Der Vorgang, der verwendet wird, um den Prüfkopf an ein bestimmtes Grundmetall anzupassen,
indem der Prüfkopf auf das unbeschichtete Grundmetall aufgesetzt wird, wird häufig als „Nullabgleich“ oder
„Nullpunktkalibrierung“ bezeichnet. Dennoch ist auch dieser Vorgang eine „Justierung“ oder Teil eines Justiervorgangs
laut Definition nach dieser Norm.
ANMERKUNG 2 Je nachdem, wie viele Stücke der unbeschichteten und beschichteten Grundmetalle zur Justierung
des Messgeräts verwendet werden, wird die entsprechende Justierung als Einpunkt-, Zweipunkt oder Mehrpunktjustierung
bezeichnet.
ANMERKUNG 3 Die von einer Justierung des Messgeräts herrührende Messunsicherheit kann nicht für alle
nachfolgenden Messungen verallgemeinert werden. Auf jeden Fall sind alle spezifischen und zusätzlichen
Einflussfaktoren im Einzelnen zu berücksichtigen, siehe Abschnitt 5 und Anhang D.
ANMERKUNG 4 Einige Arten von Messgeräte dürfen auf die ursprüngliche Justierung des Herstellers zurückgesetzt
werden. Diese Justierung gilt nur für die unbeschichteten oder beschichteten Bezugsnormale des Herstellers. Wenn diese
Normale oder die gleiche Art von Normalen nach einer Nutzungsdauer zur Kontrolle des Messgeräts verwendet werden,
können eventuelle Beeinträchtigungen des Messgeräts und der Prüfkopfe, z. B. der Verschleiß des Prüfkopfs durch
Abrieb des Kontaktpols, an Abweichungen der Messergebnisse erkannt werden.
7 Durchführung der Messung und Auswertung
7.1 Allgemeines
Jedes Messgerät ist entsprechend den Herstelleranweisungen zu bedienen, insbesondere unter
Berücksichtigung der die Messgenauigkeit beeinflussenden Faktoren, siehe Abschnitt 5.
Vor der Benutzung des Messgeräts und nach Änderungen, die die Messgenauigkeit beeinflussen (siehe
Abschnitt 5), ist die Justierung des Messgeräts zu kontrollieren.
Um sicherzustellen, dass das Messgerät genau misst, ist es jedes Mal bei Inbetriebnahme am Ort der
Inspektion mit gültigen Normalen zu kalibrieren, sowie bei Änderung des Werkstoff und der Geometrie der
Proben oder wenn sich andere Bedingungen der Inspektion verändert haben (z. B. Temperatur), deren
Auswirkungen unbekannt sind (siehe Anhang F).
Da nicht alle Veränderungen der Messbedingungen und deren Auswirkungen auf die Messgenauigkeit sofort
festgestellt werden können (z. B. Drift, Verschleiß des Prüfkopfs), sollte das Messgerät in regelmäßigen
Zeitabständen kalibriert werden, wenn es in Benutzung ist.
7.2 Anzahl der Messungen und Auswertung
Die Schichtdicke sollte als arithmetisches Mittel aus mehreren Einzelwerten bestimmt werden, die in einer
definierten Bezugsfläche der Beschichtung gemessen werden. Zusätzlich zum Mittelwert sollte die
Standardabweichung angegeben werden (siehe Anhang B). Der Anteil der zufälligen Abweichungen an der
Unsicherheit kann verringert werden, indem die Anzahl der Messungen erhöht wird. Falls nicht anders
angegeben oder vereinbart, wird empfohlen, mindestens fünf Werte zu messen (je nach Anwendung).
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ANMERKUNG 1 Aus der Standardabweichung kann ein Koeffizient V berechnet werden. V entspricht der relativen
Standardabweichung (z. B. in %) und ermöglicht einen direkten Vergleich der Standardabweichung für verschiedene
Schichtdicken.
ANMERKUNG 2 Die Gesamtstreuung der Messung setzt sich zusammen aus der Streuung des Messgeräts selbst und
der durch die Probe verursachten Streuung. Die durch den Prüfer oder den Prüfkopf verursachte Standardabweichung
wird im gemessenen Schichtdickenbereich durch wiederholte Messungen an der gleichen Stelle bestimmt, falls
erforderlich mit Hilfseinrichtungen zum Aufsetzten des Prüfkopfs.
ANMERKUNG 3 Bei Messungen, die an rauen Oberflächen oder an Proben mit bekannten großen
Schichtdickengradienten (z. B. aufgrund ihrer Größe und/oder Form) durchgeführt werden, sollte der Grund für
Abweichungen zw
...
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