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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medidor de espesor de revestimiento aislante. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby El principio de funcionamiento se basa en medir el factor de calidad y la inductancia de la bobina a medida que se acerca a la superficie conductora del metal. Este sencillo dispositivo puede medir el espesor de revestimientos aislantes sobre metales y determinar el tipo de metal del sustrato (no ferroso o negro) sin destruir el revestimiento. Utilizándolo, puede, por ejemplo, encontrar masilla debajo de una capa de pintura en la carrocería de un automóvil y al mismo tiempo verificar si el metal de la carrocería está galvanizado. El límite de medición es de 0,5 a 8 mm para acero y hierro fundido, de 0,3 a 5 mm para metales no ferrosos.
La bobina de medición L1 es parte del circuito oscilatorio (L1, C1, C2, C3) de un generador basado en los elementos DD1.1, DD1.2 con una frecuencia de generación de aproximadamente 350 kHz. Una característica del circuito generador es su capacidad para funcionar de manera estable incluso con un cambio significativo en la amplitud del voltaje en el circuito; esto se logra debido a la alta ganancia en el circuito de retroalimentación. Dado que la potencia de "bombeo" (un rectángulo con un nivel CMOS proveniente de la salida del elemento DD1.2 a través de R3 a C2) no depende del voltaje en las entradas de DD1.1, la amplitud de las oscilaciones en el circuito disminuye con pérdidas crecientes en L1 y viceversa. Cuando el sensor se acerca al metal, el campo magnético alterno de la bobina induce corrientes parásitas en su superficie, provocando un aumento de las pérdidas (disminuyendo el factor de calidad) y cambiando la inductancia. Esto, a su vez, afecta la amplitud y frecuencia de las vibraciones. La señal sinusoidal se elimina a través de R2, se amplifica mediante VT1, se rectifica mediante diodos VD3, VD4 y se envía al dispositivo de medición PA1, que determina el espesor del recubrimiento. La resistencia R2 ajusta la aguja del instrumento a la división de escala final antes de comenzar la medición. Dado que los metales no ferrosos tienen mejor conductividad y degradan en menor medida el factor de calidad, pero reducen significativamente la inductancia (la frecuencia del generador aumenta entre un 10 y un 15%), se introduce un detector de metales no ferrosos en el dispositivo (frecuencia umbral detector en los elementos DD1.3, DD1.4 y transistor VT1). El detector funciona de la siguiente manera: Se retira una señal rectangular con una frecuencia de generación del pin 11 del microcircuito, se suministra directamente a la entrada 6 del elemento DD1.3 y a la entrada 5 a través de un circuito de desplazamiento de fase y un amplificador-formador inversor DD1.4. .4. Cuando la frecuencia de sintonización del circuito desfasador coincide con la frecuencia de generación (no hay desfase en los circuitos R2, L6, C5), hay un voltaje antifase en los pines 6 y 0 y, en consecuencia, un 4 lógico en el pin 5. Cuando la frecuencia del generador de medición aumenta (disminuye), el circuito comienza a cambiar la fase de la señal. A la entrada 1.3 de DD4 llegan impulsos con desfase. Aparece un registro en el pin 1 del MS. 0 en el registro de momentos de coincidencia. 1.3 en las entradas DD7. El componente constante está separado de los pulsos por la cadena R10, C2, y cuando se alcanza el voltaje de apertura de VT2 y VD1, el LED VD6 se encenderá. El dispositivo funciona con una batería Krona (22F5). El consumo actual no supera los 1 mA. Botones SB2 y SB10 tipo MP1 o MP-11, el primero es para encender el dispositivo, el segundo es para controlar el voltaje de la batería (conmuta el dispositivo al circuito de la batería a través de R3 y los diodos rectificadores VD4, VDXNUMX). Los pulsadores de botones están cortados de goma gruesa. La bobina de medición L1 contiene 100 vueltas de PEV 0,1. Está enrollado en la mitad de un núcleo SB-12 hecho de carbonilo, relleno de resina epoxi y pegado al ras de la pared frontal de la caja con la parte abierta hacia afuera. La bobina L2 se enrolla de la misma manera, solo el núcleo se ensambla e instala en el tablero. Para una mejor estabilidad térmica, se utilizaron condensadores de bucle C1 y C6 del mismo tipo con un TKE pequeño. R2 tipo SP4-1. El dispositivo de medición M4247 (corriente de desviación total 100 μA, resistencia del marco 2,9 kOhm) se pega en el corte de la pared frontal (las orejas de montaje están cortadas). Los diodos rectificadores VD3, VD4 son necesariamente germanio y VD5 y VD2 son silicio. El resto de detalles no tienen características especiales. Las paredes laterales de la caja (dimensiones 160x54x26) están hechas de plástico de tres capas de 3 mm de espesor, las paredes delantera y trasera están hechas de textolita (8 mm). La placa de circuito impreso se instala en 4 bastidores con una altura de 4-5 mm. Configure R2 en la posición de ganancia mínima y seleccione R3 para configurar la aguja del instrumento en la mitad de la escala. Luego, usando R2, coloque la flecha en la división final y acerque una placa plana de acero o hierro fundido al sensor, seleccione R8 para configurar la flecha del dispositivo en 0. Seleccione C6 de manera aproximada y use el núcleo L2 con precisión para lograr el inicio del encendido VD1 cuando el sensor se acerca a las placas de aluminio o cobre en 4-6 mm (debe tenerse en cuenta que cuando el sensor entra en contacto con metales no ferrosos, el dispositivo mostrará 20-30 µA). Para realizar mediciones precisas, el dispositivo debe calibrarse colocando placas aislantes de espesor conocido entre el sensor y el metal. Los resultados se pueden ingresar en una tabla o gráfico y pegarlos en la tapa superior de la caja (las graduaciones son diferentes para metales ferrosos y no ferrosos). Si se requieren mediciones frecuentes de productos idénticos, se puede aumentar la precisión de la medición. Para hacer esto, debe hacer una regla de metal del mismo metal que el producto que se está midiendo, aplicarle una capa de aislamiento de alguna manera con un cambio suave de espesor y marcar las divisiones de acuerdo con el espesor actual de la capa. . Primero se aplica el medidor a la superficie que se está midiendo, luego la resistencia R2 coloca la flecha en la división de escala máxima posible, después de lo cual el dispositivo se transfiere a la tira fabricada y se mueve hasta que las lecturas coincidan. El espesor se lee mediante divisiones en la regla. Con este método de medición, los errores del instrumento no afectan la precisión de la medición. Como ha demostrado la práctica, la precisión de las mediciones se ve poco afectada por la humedad del revestimiento y el espesor del metal del sustrato, pero cuando se trabaja con metales no ferrosos, el error se debe a la limpieza del tratamiento de la superficie. Debe tenerse en cuenta que el dispositivo reacciona solo a la capa superficial de metal y si el sustrato es, por ejemplo, acero galvanizado, entonces el LED mostrará metales no ferrosos y la medición se realizará, en consecuencia, en el Escala de metales no ferrosos. El dispositivo también puede detectar materiales de ferrita, el LED se iluminará (a medida que disminuye la frecuencia) y el factor de calidad de la bobina aumentará (la flecha del dispositivo subirá). Literatura
Autor: S.Bartsov
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