ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ

   При работах, связанных с нанесением защитного покрытия на стальные поверхности, часто возникает необходимость определения толщины слоя. Несмотря на кажущуюся сложность, определить это можно несколькими простыми способами. В промышленных измерителях толщины покрытий для этого обычно применяют ультразвуковые толщиномеры, которые работают на принципе эхо – локации. К защитному слою прикладывается датчик, представляющий собой пьезоэлектрический преобразователь, на который подаются пачки ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой сигнал проходит через защитное покрытие и отражается от металлической поверхности. Отражённый сигнал улавливается датчиком, усиливается и подаётся на фазовый детектор, который сравнивает фазу посланного и отражённого сигнала, а затем выдаёт сигнал, пропорциональный времени запаздывания, а значит и толщине покрытия. Этот способ достаточно точен, но очень сложен для самостоятельной реализации. Более простые устройства можно изготовить на базе ёмкостных или индуктивных датчиков. Погрешности измерения у этих устройств гораздо выше, чем у ультразвуковых измерителей, но в большинстве случаев это не принципиально. Если покрытие лакокрасочное, то можно воспользоваться ёмкостным датчиком, который представляет собой две небольшие металлические пластины, приклеенные к диэлектрическому основанию и прижимаемые к поверхности слоя.

измеритель толщины своими руками

   Между пластинами измеряется ёмкость, которая зависит от диэлектрической проницаемости покрытия и от его толщины. Прибор необходимо калибровать для каждого вида лакокрасочного покрытия. Более удобны индуктивные датчики. Датчик измерителя толщины представляет собой миниатюрный Ш–образный трансформатор, собранный с одной стороны катушки, без замыкающих пластин. Если открытой стороной прижать его к металлической поверхности, то в зависимости от толщины немагнитного зазора, образовываемого защитным покрытием, изменяется индуктивность катушки. Один из способов измерения заключается в том, что катушку включают в качестве индуктивности LC-генератора низкой частоты. Далее сигнал подаётся на частотный детектор, а затем на устройство индикации. Способ хорош, но достаточно сложен. 

измеритель толщины - печатная плата

   Предложенный измеритель толщины представляет собой генератор стабильной частоты и амплитуды, последовательно с выходом которого включается индуктивный датчик, сопротивление которого пропорционально квадратному корню от индуктивности. Напряжение после датчика детектируется, нормализуется и подаётся на устройство индикации. Для индикации можно применить небольшой стрелочный индикатор, заново отградуировав его шкалу, но более удобной является светодиодная индикация. В предлагаемом приборе в качестве датчика используется трансформатор от абонентского громкоговорителя (радиоточки). Трансформатор собран с одной стороны, без замыкающих пластин, и залит эпоксидной смолой вместе с остальными элементами, в небольшом корпусе. Рабочая поверхность датчика зашлифована до блеска металла. Достоинства измерителя толщины - его небольшие габариты и возможность измерять толщину любых немагнитных покрытий, даже электропроводных, например толщину алюминиевого напыления или медного гальванического покрытия на стальной поверхности. Здесь можно скачать рисунок печатной платы измерителя. Прибор калибруется с помощью немагнитных пластин известной толщины. 

   В схеме можно применить любые низковольтные операционные усилители с малым потреблением тока. Если требуется повысить точность аналого - цифрового преобразователя - вместо цифровой микросхемы можно применить счетверённый компаратор LM339. Таймер NE555N (КР1006ВИ1) в схеме используется не только как генератор стабильной частоты для датчика, но и как инвертор отрицательной полярности для получения напряжения -2 В, необходимого для нормальной работы ОУ.

схема измерителя толщины лакокрасочных покрытий

   Правильно собранная схема измерителя толщины лакокрасочных покрытий начинает работать сразу - остаётся только индивидуально откалибровать светодиодную линейку индикации подстроечных резисторов и немагнитных пластин известной толщины.


Не забудьте поделиться с друзьями


Это тоже полезно посмотреть:


КОНТРОЛЛЕР УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Двухфазный 2,5 А драйвер микро-степпингового мотора - принципиальная схема на основе STK682-010.


ТЕРМОМЕТР НА ЛАМПЕ ИН-13

Термометр в виде светящегося столбика на лампе ИН-13 - схема принципиальная и видео его работы.


ТЕРМОМЕТР НА РАЗНОЦВЕТНЫХ СВЕТОДИОДАХ

Комнатный термометр на цветных LED элементах WS2812B и микроконтроллере - самодельная конструкция.


ИНДИКАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

    Опыты по созданию неоновых индикаторов ВЧ и электромагнитного поля, игрушки на их основе.


ТЕРМЕНВОКС НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Электронно-музыкальный прибор терменвокс можно сделать на базе МК ATtiny85.


ИНТЕРЕСНЫЕ СХЕМЫ. МНОГО!




Популярные схемы
РЕМОНТ ОСВЕЖИТЕЛЯ ВОЗДУ...

РЕМОНТ ОСВЕЖИТЕЛЯ ВОЗДУХА     Ремонт ультразвукового освежителя воздуха фирмы Boneco.

ПРОСТОЙ УСИЛИТЕЛЬ НА МИ...

     Очень простой стереоусилитель на микросхеме TDA1557 - схема и фото.

ОБЗОР КИТАЙСКОЙ АВТОМАГ...

     Покупка, разборка и осмотр схемы типичной компактной китайской автомобильной магнитолы, от малоизвестного производителя.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОЛЛЕКТОРНО...

     Практический пример подключения универсального коллекторного электродвигателя небольшой мощноси к сети переменного тока 220 В.


ПРОГРАММАТОР PIC МК С А...

     Обзор китайского программатора микроконтроллеров PIC модель К150, заказанный в интернет магазине.


ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТР...

ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ     Схема проверенного термометра на микроконтроллере PIC12F629 и дисплее от Nokia 3310.

НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕОБРАЗО...

     Простой самодельный низковольтный инвертор напряжения, питающийся от батарейки 1,5 вольта.

РЕМОНТ УТЮГА СВОИМИ РУК...

     Самостоятельный ремонт старого импортного утюга Pananional - фото, описание и типовые неисправности утюгов.