ТОЛЩИНОМЕР
Инж. М. Алиев
Измерение толщины металлических покрытий на ферромагнитной основе производится при контроле готовой продукции, в процессе гальванического покрытия, а также при определении степени износа той или иной детали. Существующие приборы для измерения толщины покрытия довольно сложны и громоздки. На кафедре автоматики, телемеханики и электроники Азербайджанского института нефти и химии им. М. А. Азизбекова был разработан портативный измеритель толщины немагнитных покрытий на ферромагнитном основании. Прибор, названный автором ИТП-63, позволяет в любых производственных условиях определять толщину немагнитного покрытия без разрушения самого покрытия и детали. Толщина слоя покрытия, которую можно измерить с помощью этого прибора, лежит в пределах от 0 до 100 микрон. При тщательной настройке прибора им можно измерять пленки толщиной до 500 микрон. Прибор крайне прост по конструкции и может быть легко повторен по описанию, приведенному в статье, радиолюбителями средней квалификации. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока, однако при незначительных переделках его можно питать от встроенных источников тока. Прибор прошел производственные испытания и демонстрировался на Выставке достижений народного хозяйства в Москве.
Толщиномер типа ИТП-63 предназначен для измерения толщины слоя хромового покрытия на ферромагнитных основаниях. Принцип действия прибора, схема которого изображена на рис. 1, основан на изменении индуктивного сопротивления датчика L1 в зависимости от толщины хромового покрытия.
Puc.1
Датчик прибора включен в плечо моста. При изменении толщины покрытий (о) меняется индуктивное сопротивление датчика L1, нарушается равновесие моста и прибор М-24 на 100 мка фиксирует изменение тока. Шкала прибора градуируется в микронах, благодаря чему можно непосредственно измерять толщину хромового покрытия.
Градуировка толщинометра производилась на специальных образцах, толщина покрытия которых предварительно определялась микрометром с высокой точностью.
Получение двух крайних точек (нуль и максимум) осуществляется изменением сопротивлений R3 и R4.
Точность градуировки прибора сильно зависит от точности изготовления самого образца.
Чувствительность толщиномера определяется величиной выбранного напряжения питания для каждого прибора (до насыщения сердечника датчика и компенсирующего устройства). С увеличением напряжения чувствительность увеличивается. Кроме этого, чем больше число витков и сечение сердечника катушек L1 и L2, тем выше чувствительность прибора. Чувствительность толщиномера в значительной степени зависит от оптимального значения сопротивлений R3, R4 и емкости конденсатора С2.
При правильном подборе указанных элементов предел измерения можно довести до 500 мк.
Конструкция датчика компенсирующего устройства показана на рис. 2 и 3. Катушки L1 и L2 содержат по 800 витков провода ПЭЛ-0,21. Намотка катушек датчика и компенсирующего устройства производится внавал.
Puc.2
Указанные сопротивления R5 -R6 и термистор типа Т8Р (или ТШ-1) служат для линеаризации шкалы прибора толщинометра.
Линейность шкалы толщиномера также зависит от характеристик термистора и диодов, включенных в в плечо моста.
Для стабилизации напряжения питания использованы сопротивления R1, R2, кремниевые стабилитроны типа Д809 и последовательно включенные с ними диоды типа Д7Д.
Puc.3
Прибор выполнен в виде переносной конструкции с горизонтальным расположением указателя и с выносным датчиком.
Размеры прибора 210х150х70 мм. Вес прибора с датчиком 2,1 кг.
Площадь соприкосновения датчика с измеряемым объектом 27х27 мм.
Прибор питается от сети переменного тока 220 в, предел измерения от 0 - 100 мк.
Общая погрешность толщиномера не превышает 4%.
Литература:
1. Шахназаров А. М. и др. "Радио", № 10, 1961 г.
2. Алиев М. А., Мещеряков Ю. А. Нефть и газ. № 10, 1962 г.
Радио N 10 1964 г. c.47-48.