絶縁被覆の膜厚計です。スキーム、説明

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絶縁被膜用の膜厚計です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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動作原理は、コイルが導電性金属表面に接近したときのコイルの品質係数とインダクタンスを測定することに基づいています。

このシンプルな装置は、金属上の絶縁コーティングの厚さを測定し、コーティングを破壊することなく下地金属の種類 (色付きか黒か) を判断できます。これを使用すると、たとえば、車体の塗装層の下にあるパテを見つけ、同時に車体の金属が亜鉛メッキされているかどうかを確認できます。測定限界は鋼および鋳鉄で 0,5 ～ 8 mm、非鉄金属で 0,3 ～ 5 mm です。

絶縁コーティング厚さ計

測定コイル L1 は、約 1 kHz の発生周波数を持つ要素 DD1、DD2 上の発生器の発振回路 (L3、C1.1、C1.2、C350) の一部です。発電機回路の特徴は、回路上の電圧振幅が大きく変化しても安定して動作する能力です。これはフィードバックループの高いゲインによって実現されます。「ポンプ」電力 (DD1.2 素子の出力から R3 を介して C2 に至る CMOS レベルの長方形) は DD1.1 の入力電圧に依存しないため、回路内の発振の振幅は変化しません。 L1 での損失が増加すると減少し、その逆も同様です。

センサーが金属に近づくと、コイルの交流磁場によって表面に渦電流が誘導され、損失の増加（品質係数の低下）とインダクタンスの変化が発生します。これは、振動の振幅と周波数に影響を与えます。正弦波信号は R2 を介して取得され、VT1 によって増幅され、ダイオード VD3、VD4 によって整流され、コーティングの厚さを決定する PA1 測定装置に供給されます。抵抗 R2 は、測定を開始する前にデバイスの矢印をスケールの最後の目盛りに設定します。非鉄金属は導電性が高く、品質係数の悪化はそれほどではありませんが、インダクタンスが大幅に低下するため（発電機の周波数が 10 ～ 15% 増加します）、非鉄金属検出器がデバイスに導入されます（しきい値周波数検出器）。要素DD1.3、DD1.4およびトランジスタVT1）。

検出器は次のように動作します。生成周波数を持つ方形信号が超小型回路のピン 11 から取得され、DD6 素子の入力 1.3 に直接送られ、位相シフト回路と反転アンプ整形器 DD5 を介して入力 1.4 に送られます。 .4。移相回路の同調周波数が生成周波数と一致する場合 (回路 R2、L6、C5 に移相がない)、ピン 6 と 0 に逆相電圧が発生し、したがってピン 4 と 5 には論理 1.3 が生じます。ピン 4。測定発生器の周波数が増加 (低下) すると、回路は信号の位相をシフトし始めます。入力では、1 つの DD0 パルスが位相遅れを伴います。ログはピン 1.3 MC に表示されます。 7 偶然の瞬間のログ。入力DD10では2。パルスの中からチェーン R2、C1 によって一定の成分が選択され、VT6 と VD22 の開放電圧に達すると、VD5 の LED が点灯します。このデバイスは Krona バッテリー (1F2) から電力を供給します。消費電流は10mAを超えません。タイプ MP1 または MP-11 のボタン SB3 および SB4、XNUMX つ目 - デバイスの電源をオンにし、XNUMX つ目 - バッテリー電圧を監視します (RXNUMX および整流器のダイオード VDXNUMX、VDXNUMX を介してデバイスをバッテリー回路に切り替えます)。ボタンプッシャーは厚いゴムから切り出されています。

測定コイル L1 には、PEV 100 が 0,1 回巻かれています。カーボニル鉄製のSB-12コアの半分に巻かれ、エポキシ樹脂が充填され、開口部を外側にしてケースの前壁に同一面に接着されます。コイルL2も巻き、コアのみを組み立てて基板に取り付けます。熱安定性を向上させるためのループコンデンサ C1 と C6 には、小さな TKE を備えた同じタイプが使用されました。 R2タイプSP4-1。測定装置 M4247 (総偏向電流 100 μA、フレーム抵抗 2,9 kOhm) が前壁の切り欠きに接着されています (取り付けラグは切り取られています)。整流ダイオード VD3、VD4 は必ずゲルマニウム、VD5 と VD2 はシリコンです。残りの詳細は特に問題ありません。ケースの側壁 (寸法 160x54x26) は、厚さ 3 mm の対面 8 層プラスチックで作られ、前壁と後壁はテキストライト (4 mm) で作られています。プリント基板は高さ 4 ～ 5 mm の XNUMX つのラックに取り付けられます。

R2 を最小ゲイン位置に設定し、R3 を選択して計器ポインタをスケールの中央に設定します。次に、R2を使用して矢印を最終区分に設定し、鋼または鋳鉄の平板をセンサーに近づけ、R8を選択してデバイスの矢印を0に設定します。C6を大まかに選択し、L2コアを正確に選択し、点火を開始しますセンサーがアルミニウムまたは銅のプレートに 1 ～ 4 mm 接近したときの VD6 (センサーが非鉄金属と接触すると、デバイスは 20 ～ 30 μA を示すことに注意してください)。正確な測定を行うには、センサーと金属の間に既知の厚さの絶縁プレートを配置してデバイスを校正する必要があります。結果は表またはグラフに入力し、ハウジングの上部カバーに貼り付けることができます (鉄金属と非鉄金属では目盛りが異なります)。同じ製品を頻繁に測定する必要がある場合、測定精度を向上させることができます。

これを行うには、測定対象の製品と同じ金属から金属定規を作成し、その上に厚さを滑らかに変化させて任意の方法で絶縁層を適用し、現在の層の厚さに応じて区画を置く必要があります。まず測定対象の表面にメーターを当て、次に抵抗器 R2 によってスケールの可能な最大分割に矢印を設定します。その後、デバイスは製造されたストリップに移され、読み取り値が一致するまで移動します。定規の目盛りで厚みを読み取るため、器差の影響を受けずに測定精度を測定できます。

実践が示しているように、測定の精度はコーティングの湿度や下地金属の厚さにはほとんど影響を受けませんが、非鉄金属を扱う場合は、表面処理の清浄度によって誤差が生じます。デバイスは金属の表層にのみ反応し、基板が亜鉛メッキ鋼板などの場合、LED は非鉄金属を示し、測定はそれぞれに従って行われることを考慮する必要があります。非鉄金属のスケール。また、デバイスはフェライト材料を決定することができ、同時に LED が点灯し (周波数を下げることで)、コイルの品質係数が増加します (デバイスの矢印が上がります)。

文学

V.ナリジニ。ポリマー膜厚計です。ラジオ、第 3 号、2004 ページ。 47.

著者: S.バルツォフ

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