ISO 2360:2003
(Main)Non-conductive coatings on non-magnetic electrically conductive basis materials — Measurement of coating thickness — Amplitude-sensitive eddy-current method
Non-conductive coatings on non-magnetic electrically conductive basis materials — Measurement of coating thickness — Amplitude-sensitive eddy-current method
ISO 2360:2003 describes a method for non-destructive measurements of the thickness of non-conductive coatings on non-magnetic, electrically conductive (generally metallic) basis materials, using amplitude-sensitive eddy current instruments. The method described can also be used to measure non-magnetic metallic coatings on non-conductive basis materials and is particularly applicable to measurements of the thickness of most oxide coatings produced by anodizing, but is not applicable to all conversion coatings, some of which are too thin to be measured by this method. Although theoretically, the method can be used for measurements of the thickness of coatings on magnetic basis materials, its use for this application is not recommended.
Revêtements non conducteurs sur matériaux de base non magnétiques conducteurs de l'électricité — Mesurage de l'épaisseur de revêtement — Méthode par courants de Foucault sensible aux variations d'amplitude
L'ISO 2360:2003 décrit une méthode de mesure non destructive de l'épaisseur des revêtements non conducteurs sur des matériaux de base (généralement métalliques) non magnétiques, conducteurs de l'électricité, au moyen d'instruments utilisant les courants de Foucault et sensibles aux variations d'amplitude. Cette méthode peut également être utilisée pour mesurer des revêtements métalliques non magnétiques sur des matériaux de base non conducteurs, et elle est applicable notamment au mesurage de l'épaisseur de la plupart des revêtements d'oxydes produits par anodisation, mais elle ne s'applique pas à toutes les couches de conversion, certaines d'entre elles étant trop minces pour être mesurées par cette méthode. Bien qu'en théorie la méthode puisse être utilisée pour les mesurages de l'épaisseur des revêtements sur des matériaux de base magnétiques, son utilisation pour cette application n'est pas recommandée.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2360
Third edition
2003-11-15
Non-conductive coatings on
non-magnetic electrically conductive
basis materials — Measurement of
coating thickness — Amplitude-sensitive
eddy current method
Revêtements non conducteurs sur matériaux de base non magnétiques
conducteurs de l'électricité — Mesurage de l'épaisseur de
revêtement — Méthode par courants de Foucault sensible aux
variations d'amplitude
Reference number
ISO 2360:2003(E)
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ISO 2003
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ISO 2360:2003(E)
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Published in Switzerland
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ISO 2360:2003(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Principle. 1
3 Apparatus. 1
4 Sampling. 1
5 Factors affecting measurement uncertainty . 2
5.1 Coating thickness. 2
5.2 Electrical properties of the basis materials. 2
5.3 Basis metal thickness. 2
5.4 Edge effects. 2
5.5 Surface curvature. 2
5.6 Surface roughness. 3
5.7 Lift-off effect. 3
5.8 Probe pressure. 3
5.9 Probe tilt. 3
5.10 Temperature effects. 3
5.11 Intermediate coatings. 3
6 Procedure. 4
6.1 Calibration of instruments . 4
6.2 Determination. 5
7 Expression of results. 5
8 Measurement uncertainty. 6
9 Test report. 6
Annex A (informative) Eddy current generation in a metallic conductor . 7
Annex B (normative) Test for edge effect . 10
Bibliography . 11
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ISO 2360:2003(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 2360 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,
Subcommittee SC 2, Test methods.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 2360:1982), which has been technically
revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2360:2003(E)
Non-conductive coatings on non-magnetic electrically
conductive basis materials — Measurement of coating
thickness — Amplitude-sensitive eddy current method
1 Scope
This International Standard describes a method for non-destructive measurements of the thickness of non-
conductive coatings on non-magnetic, electrically conductive (generally metallic) basis materials, using
amplitude-sensitive eddy current instruments.
NOTE This method can also be used to measure non-magnetic metallic coatings on non-conductive basis materials.
The method is particularly applicable to measurements of the thickness of most oxide coatings produced by
anodizing, but is not applicable to all conversion coatings, some of which are too thin to be measured by this
method (see Clause 6).
Although theoretically, the method can be used for measurements of the thickness of coatings on magnetic
basis materials, its use for this application is not recommended. In such cases, the magnetic method specified
in ISO 2178 should be used.
2 Principle
An eddy current probe (or integrated probe/instrument) is placed on the surface of the coating(s) to be
measured, and the thickness is read from the instrument's readout.
3 Apparatus
3.1 Probe, containing an eddy current generator and detector linked to a system capable of measuring and
displaying the changes in amplitude, normally as a direct readout of coating thickness. The system may also
be able to measure phase changes.
NOTE 1 The probe and measuring system/display may be integrated into a single instrument.
NOTE 2 Factors affecting measurement accuracy are discussed in Clause 5.
4 Sampling
Sampling depends on the specific application and coating to be tested. The area, location and number of test
specimens shall be agreed between interested parties and shall be included in the test report (see Clause 9).
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ISO 2360:2003(E)
5 Factors affecting measurement uncertainty
5.1 Coating thickness
A measurement uncertainty is inherent in the method. For thin coatings, this measurement uncertainty (in
absolute terms) is constant, independent of the coating thickness and, for a single measurement, is at least
0,5 µm. For coatings thicker than 25 µm, the uncertainty becomes relative to the thickness and is
approximately a constant fraction of that thickness.
For measuring coating thicknesses of 5 µm or less, the average of several measurements shall be taken.
It may not be possible to obtain the measurement uncertainty specified in Clause 8 when measuring coatings
of less than 3 µm in thickness.
5.2 Electrical properties of the basis materials
Measurements using eddy current instruments can be affected by the electrical conductivity of the basis metal,
which is a function of the composition and heat treatment of the material. The influence of electrical
conductivity on the measurement varies considerably with the make and type of instrument.
5.3 Basis metal thickness
For each instrument there is a critical minimum basis metal thickness above which measurements are not
affected by an increase in thickness. Since this thickness depends on both the eddy current generation
frequency of the probe system and the electrical properties of the basis material its value should be
determined experimentally, unless otherwise specified by the manufacturer.
An explanation of Eddy current generation and the calculation of the required minimum basis material
thickness, d , is given in Annex A.
min
However, in the absence of any other information, the required minimum basis material thickness, d , can
min
be estimated from the equation:
d = 2,5 δ
min 0
where δ is the standard penetration depth of the basis material (see A.1).
0
5.4 Edge effects
Eddy current instruments can be sensitive to abrupt changes in surface contour of test specimen. Therefore
measurements made too near to an edge or corner may not be valid unless the instrument has been
specifically calibrated for such measurements (see 6.2.4 and Annex B).
NOTE When compared with the phase-sensitive method of ISO 21968, the amplitude-sensitive eddy current
instruments can be substantially more heavily affected by edge effects.
5.5 Surface curvature
Measurements are affected by the curvature of the test specimen. This influence of curvature varies
considerably with the make and type of instrument and probe, but always becomes more pronounced as the
radius of curvature decreases. Measurements made on curved test specimens might not, therefore, be valid
unless the instrument is specifically calibrated for the surface curvature in question, or a special probe, which
compensates for surface influence, is used.
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ISO 2360:2003(E)
5.6 Surface roughness
Measurements are influenced by the surface topography of the basis 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.
If the basis material is rough, the zero of the instrument shall be checked at several locations on a typical
sample of the uncoated, rough, basis material. If no typical uncoated basis material is available, the coating of
the test specimen shall be stripped, at least over part of its area, with a chemical solution that does not attack
the basis material.
NOTE When compared with the phase-sensitive method of ISO 21968, the amplitude-sensitive eddy current
measurement can be more heavily affected by basis material roughness.
5.7 Lift-off effect
If the probe is not placed directly on the coating, the gap between probe and coating (“lift-off”) affects the
measurement of the coating thickness. The measured thickness will be equal to the coating thickness plus the
additional “lift-off” gap.
Lift-off can be produced unintentionally, e.g., by the presence of foreign particles between the probe and the
coating.
The probe tip shall be checked frequently for cleanliness.
5.8 Probe pressure
The pressure with which the probe is applied to the test specimen affects the instrument readings and shall
therefore be made constant.
This pressure effect is more noticeable when the coatings are soft. Most comm
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2360
Troisième édition
2003-11-15
Revêtements non conducteurs sur
matériaux de base non magnétiques
conducteurs de l'électricité — Mesurage
de l'épaisseur de revêtement — Méthode
par courants de Foucault sensible aux
variations d'amplitude
Non-conductive coatings on non-magnetic electrically conductive basis
materials — Measurement of coating thickness — Amplitude-sensitive
eddy current method
Numéro de référence
ISO 2360:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO 2360:2003(F)
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Publié en Suisse
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ISO 2360:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Principe. 1
3 Appareillage. 1
4 Échantillonnage. 1
5 Facteurs influant sur l'incertitude de mesure . 2
5.1 Épaisseur du revêtement . 2
5.2 Propriétés électriques des matériaux de base . 2
5.3 Épaisseur du métal de base. 2
5.4 Effets de bord . 2
5.5 Courbure de la surface. 3
5.6 Rugosité de surface. 3
5.7 Effet de décollement . 3
5.8 Pression du capteur. 3
5.9 Orientation du capteur. 3
5.10 Effets de la température . 3
5.11 Revêtements intermédiaires. 4
6 Mode opératoire. 4
6.1 Étalonnage des instruments. 4
6.2 Détermination. 5
7 Expression des résultats. 6
8 Incertitude de mesurage. 6
9 Rapport d'essai. 6
Annexe A (informative) Production des courants de Foucault dans un conducteur métallique . 7
Annexe B (normative) Essai relatif à l'effet de bord . 10
Bibliographie . 12
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ISO 2360:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 2360 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques, sous-comité SC 2, Méthodes d'essai.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 2360:1982), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 2360:2003(F)
Revêtements non conducteurs sur matériaux de base non
magnétiques conducteurs de l'électricité — Mesurage de
l'épaisseur de revêtement — Méthode par courants de Foucault
sensible aux variations d'amplitude
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode de mesure non destructive de l'épaisseur des
revêtements non conducteurs sur des matériaux de base (généralement métalliques) non magnétiques,
conducteurs de l'électricité, au moyen d'instruments utilisant les courants de Foucault et sensibles aux
variations d'amplitude.
NOTE Cette méthode peut également être utilisée pour mesurer des revêtements métalliques non magnétiques sur
des matériaux de base non conducteurs.
La méthode est applicable notamment au mesurage de l'épaisseur de la plupart des revêtements d'oxydes
produits par anodisation, mais elle ne s'applique pas à toutes les couches de conversion, certaines d'entre
elles étant trop minces pour être mesurées par cette méthode (voir Article 6).
Bien qu'en théorie la méthode puisse être utilisée pour les mesurages de l'épaisseur des revêtements sur des
matériaux de base magnétiques, son utilisation pour cette application n'est pas recommandée. Dans ce cas, il
convient d'utiliser la méthode magnétique spécifiée dans l'ISO 2178.
2 Principe
Un capteur de courants de Foucault (ou un instrument ou capteur intégré) est placé sur la surface du ou des
revêtement(s) à mesurer, et l'épaisseur est lue sur l'écran d'affichage de l'instrument.
3 Appareillage
3.1 Capteur, comprenant un générateur de courants de Foucault et un détecteur, relié à un système à
même de mesurer et d'afficher les variations d'amplitude, normalement sous la forme d'une lecture directe de
l'épaisseur du revêtement. Le système peut également être à même de mesurer les variations de phase.
NOTE 1 Le capteur et le système de mesure et d'affichage peuvent être intégrés dans un seul et même instrument.
NOTE 2 Les facteurs influant sur l'exactitude de mesurage sont discutés dans l'Article 5.
4 Échantillonnage
L'échantillonnage dépend de l'application et du revêtement spécifiques à soumettre à essai. La superficie,
l'emplacement et le nombre d'éprouvettes doivent être convenus entre les parties intéressées et être
consignés dans le rapport d'essai (voir Article 9).
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ISO 2360:2003(F)
5 Facteurs influant sur l'incertitude de mesure
5.1 Épaisseur du revêtement
Une incertitude de mesure est inhérente à la méthode. Pour les revêtements minces, cette incertitude de
mesure est constante (en valeur absolue), indépendante de l'épaisseur du revêtement et, pour un mesurage
unique, au moins égale à 0,5 µm. Pour les revêtements d'épaisseur supérieure à 25 µm, l'incertitude devient
fonction de l'épaisseur et en est une fraction approximativement constante de cette épaisseur.
Pour mesurer les épaisseurs de revêtement de 5 µm ou moins, la moyenne de plusieurs mesurages doit être
prise.
Il peut être impossible de respecter l'incertitude de mesure spécifiée à l'Article 8 pour les mesures des
revêtements d'épaisseur inférieure à 3 µm.
5.2 Propriétés électriques des matériaux de base
Les mesurages à l'aide d'instruments à courants de Foucault peuvent être affectés par la conductivité
électrique du métal de base, qui est fonction de la composition et du traitement thermique du matériau.
L'influence de la conductivité électrique sur le mesurage varie considérablement avec la conception et le type
d'instrument.
5.3 Épaisseur du métal de base
Pour chaque instrument, il existe une épaisseur minimale critique du métal de base au-delà de laquelle les
mesurages ne seront plus affectés par un accroissement d'épaisseur. Cette épaisseur étant fonction à la fois
de la fréquence des courants de Foucault produits par le système du capteur et des propriétés électriques du
matériau de base, il convient de déterminer sa valeur expérimentalement, sauf spécification contraire de la
part du fabricant.
Une explication de la manière dont les courants de Foucault sont produits et du calcul de l'épaisseur minimale
requise du matériau de base, d , est donnée dans l'Annexe A.
min
Toutefois, en l'absence de toute autre information, l'épaisseur minimale requise du matériau de base, d ,
min
peut être calculée à partir de la formule
d = 2,5 δ
min 0
où δ est la profondeur normale de pénétration dans le matériau de base (voir A.1).
0
5.4 Effets de bord
Les instruments à courants de Foucault peuvent être sensibles aux brusques variations de forme de la
surface de l'éprouvette. De ce fait, les mesurages effectués trop près d'une arête ou d'un angle ne seront
valides que si l'instrument a été spécialement étalonné à cet effet (voir 6.2.4 et Annexe B).
NOTE Comparée à la méthode basée sur les variations de phase de l'ISO 21968, la méthode employant des
instruments à courants de Foucault sensibles à l'amplitude peut être affectée de façon plus profonde par les effets de bord.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO 2360:2003(F)
5.5 Courbure de la surface
Les mesurages sont affectés par la courbure de l'éprouvette. L’influence de la courbure varie
considérablement selon la conception et le type d'instrument et du capteur, mais elle est d'autant plus
prononcée que le rayon de courbure décroît. Les mesurages effectués sur des éprouvettes courbes peuvent,
par conséquent, ne pas être valides sauf si l'instrument a été spécialement étalonné pour la courbure de
surface en question ou si l'on utilise un capteur spécial qui compense l'effet de cette courbure.
5.6 Rugosité de surface
Les mesurages sont affectés par le relief superficiel du matériau de base et du revêtement. Les surfaces
rugueuses peuvent conduire à des erreurs à la fois systématiques et aléatoires. Les erreurs aléatoires
peuvent être réduites en effectuant un grand nombre de mesurages, tous en des endroits différents, puis en
calculant la valeur moyenne de cette série de mesurages.
Si le matériau de base est rugueux, il est également nécessaire de vérifier le zéro de l'instrument en divers
endroits d'un échantillon type du matériau de base rugueux non revêtu. Si l'on ne dispose pas d'un matériau
de base non revêtu de ce type, le revêtement de l'échantillon doit être retiré, du moins sur une partie de la
surface, avec une solution chimique qui n'attaque pas le matériau de base.
NOTE Comparée à la méthode basée sur les variations de phase de l'ISO 21968, la méthode employant des
instruments à courants de Foucault sensibles à l'amplitude peut être affectée de façon plus profonde par la rugosité
superficielle du matériau de base.
5.7 Effet de décollement
Si le capteur n'est pas placé directement sur le revêtement, l'interstice entre le capteur et le revêtement
(«décollement») affectera le mesurage de l'épaisseur du revêtement. L'épaisseur mesurée sera égale à
l'épaisseur du revêtement plus du «décollement».
L'effet de décollement peut être non intentionnel et dû, par exemple, à la présence de particules étrangères
entre le capteur et le revêtement.
La propreté de la pointe du capteur doit être vérifiée fréquemment.
5.8 Pression du capteur
La pression d'application du capteur sur l'éprouvette affecte les lectures de l'instrument et doit par conséquent
être maintenue constante.
Cet effet de pression est plus perceptible lorsque les revêtements sont mous. La plupart des instruments
disponibles dans le commerce sont fournis avec des capteurs à pression constante.
5.9 Orientation du capteur
Sauf indication contraire de la part du fabricant, il
...
Questions, Comments and Discussion
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