Механический толщиномер своими руками проще простого
Супер простой магнитно-механический толщиномер, который может собрать абсолютно каждый, минут так за 15. Невероятно, но при этой простоте прибор обладает удивительной чувствительностью и улавливать изменения толщины лакокрасочных покрытий порядка 0,1 мм.
Действие прибора основано на силе магнитного отрыва.
Понадобится
- Ненужные наушники.
- Пара пластиковых трубок от сверл. Главное условие: одна должна входить в другую.
- Канцелярская резинка.
- Саморез.
- Супер клей.
- Изолента.
Изготовление толщиномера
Вскрываем один из наушников.
Отрываем маленький неодимовый магнит, который расположен в центре за мембраной.
Приклеиваем его на шляпку самореза супер клеем.
Обматываем изолентой в один слой резьбу самореза.
Затем приматываем резинку.
В торце пластиковой трубки сердится отверстие. Далее вставляется саморез с магнитом, а резинка продевается через всю трубку.
Далее одна трубка вставляется в другую.
Кончик резинки фиксируется колпачком от той же трубки.
Теперь получается, что одна трубка выходит из другой при усилии, и заскакивает обратно при отпускании. Изолентой наносим деления.
Можно проверить работу:
Как пользоваться толщиномером
Толщиномер по сути замерят силу магнитного отрыва между магнитом и металлом автомобиля. То есть примагничиваем магнитик к корпусу авто и тянем его назад. Естественно средняя часть будет выходить из трубки. Как только сила достигнет предела, манит оторвется от корпуса и залетит обратно в трубку. Этот предел его выдвижения и будет показывать примерную толщину лакокрасочного покрытия.
Пример: Автомобиль с заводской покраской.
Берем купюру 100 долларов. Известно, что ее толщина 0,12 мм. И прислоняем имитируя утолщение.
Толщиномер отчетливо показывает изменения даже на доли миллиметра.
Смотрите видео
Подробнее смотрите в видеоролике.
Самодельный измеритель толщины лакокрасочных покрытий
К сожалению, очень часто при продаже своих автомобилей автовладельцы прибегают к различным хитростям, чтобы скрыть видимые недостатки. Так, например, недобросовестный автовладелец может наложить на кузов своего автомобиля толстый слой шпаклевки, который скроет царапины и небольшие вмятины.
По истечении какого-то времени шпаклевка отвалится, а новоиспеченный владелец транспортного средства «влетит в копеечку». Измеритель толщины лакокрасочных покрытий поможет определить – соответствует ли толщина покрытия конкретного автомобиля нормам. А значит, избежать неприятных последствий в будущем.
Данный прибор весьма пригодится, когда нужно будет измерить толщину лакокрасочного покрытия. Необходимость в этом измерении возникает, когда исследуется состояние кузова автомобиля. Как пользоваться измерителем? Все довольно просто. Измеритель нужно приложить к конкретной поверхности и нажать кнопку. В процессе измерения нужно слегка поворачивать и покачивать прибор, чтобы стрелка максимально сильно отклонилась. После того как стрелка отклонится, можно считывать значение толщины.
Норма толщины лакокрасочного покрытия:
– обычная краска – 0, 15…0,3 мм;
– краска «металлик» – 0,25…0,35мм.
Если толщина покрытия на кузове автомобиля не превышает допустимых норм, значит можно быть уверенным, что дефекты кузова не спрятаны под слоем шпаклевки.
Данное устройство сделано по простой схеме. Несмотря на это измеритель выдает достаточную точность при измерении. Также он является «мобильным» и компактным, что является огромным плюсом. Ведь измеритель можно будет без труда взять с собой на авторынок. На следующем рисунке показана схема измерителя.
При создании устройства в основу была положена схема Ю. Пушкарева. В его схеме имелись некоторые недочеты, поэтому устройство работало не совсем правильно. После небольших изменений в схеме Пушкарева и появилась данная схема.
(если на схеме Вам ничего не понятно, можете пройти экспресс курс “Азбука по схемам“)
Измеритель толщины лакокрасочного покрытия работает от батареи «Крона», потребляемость тока составляет не более 35 мА. Даже если напряжение батареи снизится до 7В, устройство сохранит свою работоспособность. Температурный интервал при работе составляет от десяти до тридцати градусов по Цельсию (плюс). Сам прибор находится внутри пластмассовой коробки, размеры – 120*40*30 мм.
На таймере DD1 собран задающий генератор (рисунок 1). Он вырабатывает специальный импульсы (прямоугольные), скважность которых равна двум, а частота – 300 Гц. Прямоугольные импульсы преобразуются в синусоиду благодаря интегрирующей цепочке R3C2. За счет этого повышается точность измерения. С помощью подстроечного резистора R5 (регулятора уровня сигнала) нужно установить оптимальный режим для трансформатора Т1, который является измерительным. На выходе УЗЧ DA1 сигнальная амплитуда будет составлять 0,5 В.
В измерительном трансформаторе находятся Ш-образные пластины, которые расположены встык. Однако замыкающих пластин там нет. Металлическая основа выступает как магнитный замыкатель. На эту основу нанесено лакокрасочное покрытие, которое исследуется. Размер немагнитного зазора в цепи магнитопровода будет напрямую зависеть от толщины покрытия. То есть, чем толще покрытие, тем больше будет размер зазора. Чем больше зазор, тем меньше напряжение на трансформаторе (вторичная обмотка). Чем больше зазор, тем меньше связь между обмотками. Разделительными конденсаторами являются С5 и С7. В качестве фильтра, устраняющего ВЧ составляющие сигнала, используется цепь R6C4.
Ток во вторичной обмотке трансформатора, который выпрямлен диодом VD1, можно узнать с помощью микроамперметра РА1. Когда происходят изменения в батарее питания GB1, в степени ее разряженности, соответственно происходят изменения в коэффициенте усиления УЗЧ DA1. Благодаря стабилизатору напряжения DA2 в коэффициенте усиления сохраняется стабильность. Узнать напряжение батареи можно при помощи кнопочного переключателя SB2 и резистора R8. Измерения проводятся только при нажатии кнопки SB1.
Для того чтобы создать порог, который запрет диод VD1, нужно использовать специальный транзисторный каскад, а именно – VT1R9R10R11. С его помощью будет подаваться начальное смещение. Благодаря этому каскаду стрелка амперметра не будет отклоняться. Исключением будет лишь тот случай, когда в поле трансформатора будет присутствовать магнитный замыкатель. Благодаря всему этому на измерителе можно будет установить максимально-возможную толщину, а точность измерения будет максимально-точной. Существуют определенные границы, в которых можно измерять толщину. При соблюдении всех характеристик в данном измерителе пределы будут от 0 до 2,5 мм. Погрешность в измерениях составит 0,5 мм, в том случае если толщина покрытия от 0 до 1 мм. Если толщина покрытия от 1 до 2,5 мм, тогда погрешность составит 0,25 мм. Резистор R10 можно увеличить до числа 3,9 кОм. Это нужно для того чтобы увеличилась точность измерения, ведь пределы измерения уменьшатся от 0 до 0,8 мм. Благодаря этому шкала «растянется», а порог, который отпирает диод VD1, поднимется.
Все детали расположены на печатной плате, это показано на рисунке ниже. Одна сторона платы выполнена из фольгированного стеклотекстолита, его толщина – 1 мм. Изначально транзисторного каскада VT1R9R10R11 не было совсем. Позже, в ходе небольших изменений, он появился. Каскад собран как навес, так как на плате не предусматривается для него места.
В приборе имеются как постоянные резисторы, так и подстроечные. Постоянные – МЛТ-0,125, а подстроечные – СПЗ-276. К конденсаторам С4, С2 и С1 относятся КМ-6 (или К10-23, К10-17). К конденсаторам С6, С5 и С3 относятся К50-35. В качестве амперметра используется указатель уровня записи (деталь взята с магнитофона марки «Электроника-321»). Показатели микроамперметра:
– ток отклонения (отклонение полное) – 160 мкА;
– сопротивление (рамки) – 530 Ом.
Для того чтобы намотать трансформатор Т1 на магнитопровод Ш5Х6, нужно использовать трансформатор от карманного приемника. Можно взять как выходной, так и согласующий трансформатор. В первичной обмотке будет двести витков, во вторичной – четыреста пятьдесят витков. Используемый для обмоток провод – ПЭЛ 0,15. Также потребуются пластины (Ш-образные). Пластины промазываются эпоксидным клеем, затем (после высыхания клея) торцы пакета обрабатываются с помощью бархатного напильника. Трансформатор вклеивается внутрь прибора, в прямоугольное отверстие коробки. При этом торцы магнитопровода (рабочие) должны выступать на 1…3 мм. за пределы коробки.
Использование деталей и их замена:
- Таймер КР1006ВИ1 – вместо него можно использовать LM555.
- Стабилизатор КР1157ЕН502А – на замену можно взять КР142ЕН5А (L7805V) или 78L05. Лучше всего подойдет 78S05, так как он дает наименьшую мощность на выходе. Большая мощность и не нужна.
- Дифференциальный усилитель DA1 – в качестве этой детали используется KIA LM386-1 (микросхема).
Двигатель резистора R7 должен находиться в среднем положении, только после этого можно приступать к налаживанию устройства. Трансформатор (торцом магнитопровода) нужно приложить к стальному листу (чистой и плоской поверхности). Далее с помощью резистора R5 стрелка должна быть установлена на конечном делении в шкале амперметра РА1. Прибор должен быть обязательно откалиброван. Это проводится путем прокладывания бумажных листов между металлической поверхностью и трансформатором. Толщина листов должна составлять 0,1 мм (плотность – 80 г/м2). Бумага может использоваться самая обычная, А4. Перед началом калибровки корпус прибора нужно разобрать, а под его стрелку подложить миллиметровку. На миллиметровке будут отмечаться значения показаний в течение процесса калибровки. Затем с помощью графического редактора нужно нарисовать шкалу, распечатать ее на принтере (цветном) и аккуратно вклеить внутрь прибора. После этого прибор можно собирать.
Резистор R8 нужно подобрать правильно. При использовании новой батареи питания и нажатии на кнопки SB1 и SB2 должно быть следующее – стрелка на микроамперметре должна отклоняться до конечного деления на своей шкале. Обязательно нужно отметить на шкале деление при разряженной батарее. Его можно определить путем проведения измерений с подсоединенной батареей, разряженной до 7В. Также для определения деления при разряженной батарее можно использовать пальчиковую батарейку. Батарейку нужно подсоединить последовательно «Кроне», не забыв при этом изменить ее полярность. Далее нужно будет подсчитать разницу между значениями с батарейкой и без, а затем к этой разнице прибавить одну четверть. Это и будет нужное значение на шкале при разряженной батарее. Шкалу можно разделить на два цвета: нормальное состояние – зеленым цветом, разряженное состояние – красным цветом.
На заметку:
– если прибор используется при плохих погодных условиях и низкой температуре, то нужно хранить его в тепле, в кармане, и доставать непосредственно перед самим измерением.
– если используемый магнитопровод имеет сердечник Ш8Х8, необходимо будет снизить частоту генератора. Этого можно добиться путем увеличения номинала С1 до значения 47 нФ. Тогда работоспособность устройства будет на высшем уровне.
– в процессе калибровки можно использовать материалы только из чистого металла! Если будут использоваться материалы, которые содержат различные примеси, прибор может на них не среагировать.
Прибор для измерения толщины лакокрасочного покрытия автомобиля
При проведении работ, связанных с покраской металлических поверхностей, зачастую появляется потребность определения толщины лакокрасочного покрытия автомобиля. Существует несколько способов это сделать.
В промышленном производстве для этого как правило используют ультразвуковые толщиномеры, которые функционируют по принципу эхолокации. К лакокрасочному покрытию прикладывается датчик, являющийся по сути пьезо-преобразователем, на который поступают серии ультразвуковых импульсов. Ультразвуковой электросигнал следует сквозь слой краски автомобиля, а затем отражается от стальной поверхности.
Отражённый электросигнал фиксируется датчиком, и поступает на фазовый детектор, который сопоставляет фазу отправленного и отражённого импульса, а после формирует сигнал, соразмерный времени запаздывания, а следовательно и толщине краски.
Данный метод довольно точен, однако крайне сложен для самостоятельного изготовления. Значительно проще изготовить толщиномер на основе индуктивных или ёмкостных датчиков.
Если покрытие лакокрасочное, то возможно использовать ёмкостный датчик, который состоит из двух небольших металлических пластин. Они прикреплены к диэлектрической подложке и прикладываются к исследуемой поверхности.
Между пластинами замеряется фактическая ёмкость, которая находится в прямой зависимости от диэлектрической проницаемости лакокрасочного покрытия авто и от его толщины. Калибровку толщиномера следует выполнять для каждого типа лакокрасочного покрытия.
Наиболее удобны в применении индуктивные датчики. Такой датчик по сути миниатюрный Ш-образный трансформатор, сделанный с одной стороны катушки, без замыкающих пластин. Если незамкнутой стороной такого датчика приложить к исследуемой поверхности, то от толщины немагнитного зазора, создаваемого лакокрасочным покрытием, меняется индуктивность данной катушки.
Один из методов замера состоит в том, что катушку используют в роли индуктивности LC — генератора НЧ. Электросигнал поступает на частотный детектор, а после на модуль индикации. Метод неплох, однако довольно сложен. Электрическая схема несложного толщиномера автомобиля, но довольно точного приведена в данной статье ниже.
Прибор для измерения толщины лакокрасочного покрытия автомобиля — описание
Прибор для измерения толщины лакокрасочного покрытия автомобиля — генератор постоянной частоты и амплитуды, последовательно с выходом, которого подсоединяется индуктивный датчик. Напряжение после датчика детектируется, нормализуется и подаётся на блок индикации.
Для отображения полученной информации возможно использовать малогабаритный стрелочный индикатор, откалибровав его шкалу, однако более подходящей является светодиодная индикация.
В данном толщиномере в роли датчика применяется трансформатор от абонентского громкоговорителя. Как уже было сказано выше, трансформатор не замкнут и пропитан эпоксидной смолой совместно с другими радиоэлементами в корпусе подходящих размеров.
Рабочая часть датчика отшлифована до блеска. Преимущества устройства — его малые размеры и способность определять толщину любых немагнитных лакокрасочных покрытий, даже покрытий которые могут проводить электрический ток, к примеру, толщину алюминиевого напыления или гальванического покрытия из меди на стальной поверхности. Толщиномер калибруется при помощи пластин (немагнитных) заранее известной толщины.
Детали прибора для измерения толщины покрытия
В электрической схеме возможно использовать различные операционные усилители с небольшим током потребления и низким напряжением питания. У используемых ОУ величины сопротивлений между выводами 4 и 8 определяют ток потребления и составляют 1…1,5 МОм.
Возможно применить сдвоенные ОУ, к примеру LM358 или подобные. Микросхему К561ЛА7 возможно поменять на К561ЛЕ5 или произвольные инверторные логические элементы. Если необходимо увеличить точность АЦП — взамен цифровой микросхемы возможно использовать счетверённый компаратор LM339. Значительно упростить электросхему возможно использовав микросхему A277 (К1003ПП1) для линейной световой индикации, правда увеличится ток потребления.
В данном случае микросхемы К561ЛА7 и КР1533ИД3 вместе с сопротивлениями обвязки не понадобятся – контакт входа микросхемы подсоединяется на вывод второго ОУ. Таймер NE555 в схеме применяется не только в качестве генератор стабильной частоты для индуктивного датчика, но и в роли инвертора отрицательной полярности для создания напряжения -2 вольт, нужного для нормального функционирования операционного усилителя.
Безошибочно собранная электрическая схема начинает функционировать сразу — остаётся лишь индивидуально откалибровать светодиодную индикацию подстроечных сопротивлений и немагнитных пластин заранее известной толщины.
Как пользоваться толщиномером
Приветствую Вас на блоге kuzov.info!
В этой статье разберёмся, как пользоваться толщиномером, как обследовать толщиномером автомобиль, как калибровать это измерительное устройство.
Предостережения
Толщиномер является высокоточным измерительным прибором. Его нельзя ронять или ударять. Нужно обращаться с ним с осторожностью. Лучше не использовать толщиномер под дождём. Не нужно использовать толщиномер рядом с сильными магнитными полями или радио волнами, влияющими на устройство. Это способно влиять на результаты измерения и точность устройства. Толщиномер не должен подвергаться высокой температуре, к примеру, его нельзя оставлять в машине под прямыми солнечными лучами. Если устройство принести с холодной погоды в тёплую комнату, на устройстве и внутри него может образовываться конденсат. Чтобы предотвратить появление конденсата, сначала положите прибор внутрь пакета и подождите, пока он нагреется до комнатной температуры. Если всё же конденсат образовался, то нужно подождать, когда он испариться и только потом использовать толщиномер.
Как пользоваться толщиномером?
Толщиномер – это электронный прибор, измеряющий расстояние между панелью кузова и сенсором (датчиком). Большинство толщиномеров измеряет всю общую толщину покрытия (грунт, базовый слой краски и лак). Толщиномер имеет зонд (сенсор), выпирающий из его нижней части или соединён с устройством через провод. Этот сенсор прислоняется к панели. Его нужно расположить перпендикулярно. На сенсор действует небольшая пружинка, которая даёт постоянное давление зонда (стабилизатор давления) на панель, для обеспечения плотного контакта и правильных измерений. Устройство измерит расстояние между основанием кузова и сенсором. Эта дистанция и будет толщиной ЛКП.
Прибор работает на батарейках и при их истечении показывает индикатор замены батареек. Чтобы не возникало ошибок, нужно заменить истёкшие батареи.
На комбинированном толщиномере можно выбрать на какой поверхности производятся измерения.
F – чёрные металлы (ferrous metals сталь, чугун)
N – цветные металлы (non-ferrous metals, алюминий, медь и др.)
FN – Для всех поверхностей, материал определяется автоматически и производится измерение.
На толщиномере можно изменить единицу измерения (микрон или mil). Можно изменить измерительный режим с одиночного на продолжительный.
- Проверьте, что измеряемая область и контактная зона зонда чистые и сухие. Загрязнения и пыль могут повлиять на результат.
- Нажмите кнопку питания для включения.
- Поместите зонд перпендикулярно измеряемой панели. После того, как зонд полностью контактирует с покрытием, надёжно удерживайте толщиномер в перпендикулярном положении пока дисплей не покажет результат и не прозвучит звуковой сигнал. В зависимости от характеристик модели, данные способны храниться в памяти устройства для статистической оценки.
- Поднимите зонт минимум на 1 см перед тем как будете делать следующее измерение. Повторите процесс несколько раз через промежутки. Некоторые толщиномеры способны выдавать среднее значение сделанных несколько раз измерений, минимальную, максимальную толщину и общее количество измерений.
- Данные могут быть некорректными, если толщиномер наклонён, ненадёжно удерживается во время измерения или поверхность грязная. При низком заряде батарейки результаты могут быть некорректными.
- Толщиномер выключится сам через некоторое время после последнего действия.
Как обследовать толщиномером автомобиль?
Толщина ЛКП на новых автомобилях варьируется от 80 до 150 микрон (см. статью “толщина краски на автомобилях”). Различие может достигать 40% среди разных автомобилей. Ремонтированная и перекрашенная деталь кузова может иметь толщину 200–250 (вплоть до 400) микрон. Если автомобиль был заявлен как не битый, то определение отремонтированной области послужит причиной снижения цены, либо отказа от его покупки.
Измерения можно начать с крыши. Также нужно повторить процесс на других частях кузова (чем больше измерений, тем лучше). При наличии сомнений можно проверить ЛКП на такой же панели с другой стороны автомобиля. Если это не помогло, то можно сравнить с такой же деталью на другой такой же машине.
Автомобили, припаркованные на улице под солнечными лучами испытывают колебание температур. Полимеры и другие ингредиенты краски расширяются во время нагрева. Таким образом, в зависимости от температуры ЛКП, можно получить разные показания толщиномера. Если измерить краску на горизонтальных поверхностях при температуре ниже 10 градусов и потом тоже самое место в середине жаркого дня при температуре 30 градусов, то получите разные показания. При высокой температуре краска будет толще на несколько микрон, а при низкой – тоньше. Данные варьируются на 2 микрона или больше.
Калибровка
Толщиномеры продаются уже откалиброванными с завода и готовыми к работе. Обычно нет необходимости производить калибровку. Качественный прибор будет работать годами, и показывать точные результаты измерений. Для большей уверенности и лучшей точности можно придерживаться правила – проверять «ноль» на металлической пластине. Это гарантирует, что зонд правильно настроен для характеристик основания, на котором будет измеряться покрытие.
Калибровка – процесс настройки для работы со специфичным материалом до измерений, чтобы быть уверенным, что измерения точны. На калибровку влияет тип материала, его форма и покрытие. К примеру, магнитные свойства стальных сплавов варьируются, и проводимость разных алюминиевых сплавов и других цветных металлов также варьируются. Эта вариативность влияет на точность измерений толщиномера. Это значит, что толщиномер, на мягкую сталь прочитает другое значение для того же покрытия на высокоуглеродистой стали. Настройка толщиномера позволяет установить толщину покрытия для условий преобладающих для работы. Вдобавок к разнице материалов, форм и покрытий, настройка может выполняться при повышенной температуре или при присутствии случайных магнитных полей.
Производители качественных толщиномеров рекомендуют делать калибровку 1 раз в год для полной уверенности в его точности.
Калибровочные пластины для толщиномераВ комплекте с толщиномером есть набор калибровочных пластин, сделанных из пластика и имеющих различную толщину. Каждая пластина маркирована соответствующим значением. Вдобавок, в комплекте есть металлические пластины (сталь и алюминий), служащие основанием для пластиковых калибровочных пластин, а также использующиеся для нулевой калибровки. Пластины измеряются толщиномером в предписанном порядке, и инструмент настраивается для распознавания конкретной пластины. С этими ориентирами инструмент настроится на правильную толщину.
Базовые процедуры калибровки похожи для всех толщиномеров, однако, нужно следовать инструкции конкретной модели. Нет необходимости калибровать каждый раз при использовании прибора (если измерение производится на том же объекте). Периодические проверки делать рекомендуется для определения возможных отклонений.
После калибрования толщиномера, параметры записываются в его памяти и процесс не нужно делать повторно. Рекомендуется проверить точность по специальным калибровочным образцам, после множества часов его работы или если прибор долгое время не использовался.
[adsp-pro‑4]
Печатать статью