Вимірювач товщини ізоляційних покриттів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Будинок, присадибне господарство, хобі

 Коментарі до статті

Принцип дії заснований на вимірі добротності та індуктивності котушки при наближенні її до провідної поверхні металу.

Цим нескладним приладом можна вимірювати товщину ізоляційних покриттів на металах та визначати вид металу підкладки (кольоровий чи чорний) без руйнування покриття. За допомогою його можна, наприклад, знайти шпаклівку під шаром фарби на корпусі автомобіля і одночасно перевірити чи оцинкований метал корпусу. Межа вимірювань становить 0,5-8 мм для сталі та чавуну, 0,3-5 мм для кольорових металів.

Вимірювальна котушка L1 є частиною коливального контуру (L1, C1, C2, C3) генератора на елементах DD1.1, DD1.2 з частотою генерації близько 350 кГц. Особливістю схеми генератора є його здатність стійко працювати при значній зміні амплітуди напруги на контурі, що досягається за рахунок високого коефіцієнта посилення в петлі зворотного зв'язку. Оскільки потужність "підкачування" (прямокутник з рівнем КМОП, що надходить з виходу елемента DD1.2 через R3 на С2) не залежить від напруги на входах DD1.1, амплітуда коливань у контурі зменшується зі збільшенням втрат L1 і навпаки.

При наближенні датчика до металу змінне магнітне поле котушки наводить на поверхні вихрові струми, викликаючи збільшення втрат (зменшення добротності) і змінюючи індуктивність. Це, у свою чергу, відбивається на амплітуді та частоті коливань. Синусоїдальний сигнал знімається через R2, посилюється VT1, випрямляється діодами VD3, VD4 і надходить на вимірювальний прилад РА1, яким визначається товщина покриття. Резистором R2 встановлюють стрілку приладу на кінцевий поділ шкали перед початком виміру. Оскільки кольорові метали мають кращу провідність і погіршують добротність меншою мірою, але значно зменшують індуктивність (частота генератора збільшується на 10-15%), в прилад введений детектор кольорових металів (пороговий частотний детектор на елементах DD1.3, DD1.4 та транзисторі VT1 ).

Детектор працює наступним чином: Прямокутний сигнал з частотою генерації знімається з виведення 11 мікросхеми, надходить на вхід 6 елемента DD1.3 безпосередньо і на вхід 5 через фазозсувний контур та інвертуючий підсилювач-формувач DD1.4. При збігу частоти налаштування фазозсувного контуру з частотою генерації (зсув фази в ланцюзі R4, L2, С6 відсутня) на висновках 5 і 6 є протифазна напруга і відповідно логічний 0 на висновку 4. При підвищенні (зниженні) частоти вимірювального генератора контур починає зрушувати фазу . На вхід 5 DD1.3 імпульси надходять з відставанням по фазі. На висновку 4 МС утворюється балка. 1 у моменти збігу балка. 0 на входах DD1.3. З імпульсів виділяється стала складова ланцюжком R7, С10 і при досягненні напруги відкривання VT2 і VD2 загориться світлодіод VD1. Прилад живиться від батареї "Крона" (6F22). Споживаний струм не перевищує 5мА. Кнопки SB1 і SB2 типу МП10 або МР-1, перша - включення приладу, друга -контроль напруги батареї (перемикає прилад в коло батареї через R11 і діоди VD3, VD4 випрямляча). Толкачі кнопок вирізані з товстої гуми.

Вимірювальна котушка L1 містить - 100 витків ПЕВ 0,1. Намотана в половинці сердечника СБ-12 з карбонильного заліза, залита епоксидною смолою і вклеєна вперед передню стінку корпусу відкритою частиною назовні. Котушка L2 намотана також, тільки сердечник у зборі та встановлений на платі. Контурні конденсатори С1 та С6 для кращої термостабільності використовувалися одного типу з невеликим ТКЕ. R2 типу СП4-1. Вимірювальний прилад М4247 (струм повного відхилення 100мкА, опір рамки 2,9кОм) вклеєний у виріз передньої стінки (вушка кріплення спиляні). Випрямні діоди VD3, VD4 обов'язково германієві, a VD5 і VD2 кремнієві. Інші деталі особливостей не мають. Бічні стінки корпусу (габарити 160x54x26) виготовлені з тришарового облицювального пластику товщиною 3мм, передня і задня стінки з текстоліту (8мм). Друкована плата встановлена ​​на 4 стійках висотою 4-5 мм.

Поставити R2 в положення мінімального підсилення та підбором R3 встановити стрілку приладу на середину шкали. Потім за допомогою R2 встановити стрілку на кінцевий поділ і впритул піднести до датчика плоску пластину зі сталі або чавуну, підбором R8 встановити стрілку приладу на 0. Підбором С6 грубо і сердечником L2 точно, домогтися початку запалювання VD1 при наближенні датчика до алюмінієвої або мідної пластин на 4-6 мм (потрібно врахувати, що з дотиком датчика з кольоровими металами прилад показуватиме 20-30мкА). Для точних вимірювань пристрій потрібно проградуювати, підкладаючи між датчиком та металом пластини ізоляції відомої товщини. Результати можна занести в таблицю або графік та приклеїти на верхню кришку корпусу (для чорних та кольорових металів градуювання різне). Якщо потрібні часті вимірювання однакових виробів, точність виміру можна підвищити.

Для цього потрібно виготовити металеву лінійку з того ж металу що і вимір, що вимірюється, на неї якимось способом нанести шар ізоляції з плавною зміною товщини і проставити поділки відповідно до поточної товщиною шару. Вимірювач прикладається спочатку до поверхні, що вимірювається, потім резистором R2 встановлюється стрілка на максимально можливе поділ шкали, після чого прилад переноситься на виготовлену смугу і рухається вздовж до збігу показань. Товщина зчитується по діленням на лінійці При такому способі вимірювання похибки приладу на точність вимірювання не впливають.

Як показала практика на точність вимірювань мало впливають вологість покриття та товщина металу підкладки, але при роботі з кольоровими металами похибка вносить чистоту обробки поверхні. Потрібно врахувати, що прилад реагує тільки на поверхневий шар металу і якщо підкладка, наприклад, оцинкована сталь, світлодіод покаже кольоровий метал і вимірювання буде вестися, відповідно, за шкалою кольорового металу. Також приладом можна визначити феритові матеріали, при цьому спалахне світлодіод (за зниженням частоти) а добротність котушки зросте (стрілка приладу піде вгору).

література

1. В. Нарижний. Вимірювач товщини полімерної плівки. Радіо, №3, 2004 с. 47.

Автор: С.Барцов

Дивіться інші статті розділу Будинок, присадибне господарство, хобі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Цифровий Поляроїд 22.11.2009 З появою цифрових камер камери з миттєвим проявом вийшли з моди. Відома американська фірма "Поляроїд" перестала випускати не лише самі камери, а й касети з папером для них. Але щоб не зникнути з ринку, фірма починає випуск цифрової камери з вбудованим принтером. Апарат трохи більший за звичайну "мильницю" відразу ж після зйомки друкує фото розміром з візитну картку. Необхідні фарби, як це було й у традиційних фотоматеріалах "Поляроїда", запасені в самому папері та виявляються під дією нагрівання. Заряду акумулятора вистачає на два десятки карток.

Інші цікаві новини:

▪ Довіра залежить від голосу

▪ Зовнішній накопичувач IDrive One з адаптером Wi-Fi 802.11ac

▪ U-подібна комп'ютерна клавіатура

▪ Довгі пальці депресії

▪ Пряма літографія оптичних систем на основі перовскіту

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Блоки живлення. Добірка статей

▪ стаття Феміда. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке акція? Детальна відповідь

▪ стаття Сушениця болотна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Обігрівачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чарівний пакунок. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024