Авторский сайт

Кравцова Виталия Николаевича.

Представленные конструкции уникальны

и разработаны только автором

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ  ТОЛЩИНЫ  НЕМАГНИТНОГО  ПОКРЫТИЯ  СТАЛЬНОЙ  ПОВЕРХНОСТИ

     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. Схема более простого устройства, но достаточно точного приведена ниже:

    Устройство 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. В схеме можно применить любые низковольтные операционные усилители с малым потреблением тока. У выбранных типов ОУ сопротивления резисторов между выводами 4 и 8 задают потребляемый ток и составляют 1 ...1,5 М.  Можно использовать сдвоенные ОУ, например LM358  или аналогичные.  Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5  или любые инверторные логические элементы.  Если требуется повысить точность аналого - цифрового преобразователя - вместо цифровой микросхемы можно применить счетверённый компаратор LM339.  Ещё более упростить схему можно применив микросхему A277 (К1003ПП1) для линейной световой индикации, правда возрастёт потребляемый ток.  В этом случае микросхемы  К561ЛА7  и  КР1533ИД3  вместе с резисторами обвязки не понадобятся - вход микросхемы  подключается на выход второго ОУ.   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.  Правильно собранная схема начинает работать сразу - остаётся только индивидуально откалибровать светодиодную линейку индикации подстроечных резисторов и  немагнитных пластин известной толщины.

 

На главную сайта
На главную раздела
Справочные материалы
Полезные ссылки
Вариант для печати
Вопрос автору

Уважаемые посетители!
Все материалы сайта в случае их некоммерческого использования предоставляются бесплатно, хотя автор затрачивает достаточно большие средства на их обновление расширение и размещение.
Если Вы хотите, чтобы автор отвечал на Ваши письма, обновлял и добавлял  новые материалы - активней используйте контекстную рекламу,  размещённую на страницах - для себя  Вы  узнаете много нового и полезного,
а автору  позволит частично компенсировать собственные затраты  чтобы  уделять
Вам больше внимания.

Рейтинг@Mail.ru Разработка сайтов на заказ (от домашней странички, до корпоративного сайта), быстро, качественно, недорого. 
Гарантируется профессиональный подход к решению поставленных задач.  Регистрация и размещение сайтов (хостинг). 
Администрирование и техническая поддержка веб-сайтов. Редизайн существующих сайтов. Подготовка текстов. 
Регистрация сайтов в поисковых системах и интернет-каталогах. Обучение работе с программой

ВНИМАНИЕ!

Вам нужно разработать сложное электронное устройство?

Тогда Вам сюда...

Разработка и изготовление электронной техники.
Научно-образовательный центр 
Интеллектуальные Системы Управления. 
Южный Федеральный Университет. 
Таганрогский Технологический Институт.

 

Авторская страница Кравцова Виталия


Hosted by uCoz