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
приборах 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
. 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
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 . Более
простое устройство , схему которого можно
посмотреть здесь
, 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 прибора - его небольшие
габариты и возможность измерять толщину любых
немагнитных покрытий , даже электропроводных
, например толщину алюминиевого
напыления или медного гальванического
покрытия на стальной поверхности . Прибор
калибруется с помощью немагнитных пластин
известной толщины .
|