Электромагнитные толщиномеры

Введение

 

Целью курсового проекта является изучение параметров устройства измеряющего толщину покрытия объекта и его метрологические характеристики. В результате намеченной работы мы должны из существующих методов по измерению толщины покрытия, выбрать наиболее подходящий, провести метрологическую аттестацию измерительного канала и пояснить своё решение. Произвести статистическую обработку результатов многократных измерений, с последующим нормированием погрешности устройства.

Обзор существующих методов и средств измерений расстояния

Общие понятия и определения

 

«Основание»- поверхность на которую нанесена краска, пластик, гальваническое покрытие. «Покрытие» - краска, полимер, гальваническое покрытие и т.д. нанесенный на основание, т.е. объект, толщину которого измеряет толщиномер покрытий. «Мера толщины» - образец имитирующий толщину покрытия. Изготавливается из неметаллической пластины (пленки) известной толщины. «Калибровка» магнитного толщиномера - настройка толщиномера на данное основание. Настройка ведется на тип материала основания (например сталь 3 или сталь 45) и на радиус основания (толщиномер откалиброванный на плоское основание не будет правильно работать на трубе, ребре швеллера и прочем). Для измерения толщины покрытия используют толщиномер. «Толщиномер <http://techdiagnostica.ru/tolschinomery-ultrazvukovye.html>» - прибор, предназначенный для измерения толщины изделия или покрытия. Применяется в автомобильной <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>, судостроительной промышленности <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B4%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5> для контроля качества лакокрасочного покрытия <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D0%B8%D1%8F> транспортных средств, в ремонтных работах, для определения состояния кузова или обшивки по результатам эксплуатации. В строительстве применяется для определения толщины покрытия металла, имеющего в своем составе противопожарные, антикоррозийные и другие виды компонентов, используемые при создании конструкций зданий.

Толщиномер применяется в работе экспертов-оценщиков, страховщиков, профессиональных полировщиков, контролирующих качество проведения покрасочных работ. Толщиномеры делятся по принципу их работы, сфере применения, а также способу произведения измерений на:

·   механические;

·   электромагнитные;

·   ультразвуковые;

·   магнитные;

·   вихретоковые.

 

Механические толщиномеры покрытий

 

Когда толщина покрытия должна измеряться в опасных окружающих условиях, предпочтение отдается механическому толщиномеру покрытия. Они работают без батарей и могут применяться в присутствии взрывоопасных газов и даже под водой. Все механические толщиномеры могут замерять только на железных подложках. Механические измерители понемногу уходят в прошлое, т.к. такой вид техники устарел, а также из-за того, что в основном требует разрушения покрытия для его замера. Также они становятся архаичными из-за своей неточности. Механический толщиномер Elcometer 211 представляется идеальным вариантом. Этот прибор, работая без батарей, может использоваться во взрывоопасных средах, на удаленных объектах, где невозможно приобретение батарей и даже под водой. Все механические толщиномеры покрытий выполняют измерения только на основаниях из черных металлов.

Прибор прост в использовании. Для выдвижения постоянного магнита к поверхности необходимо повернуть дисковый переключатель. Медленно поворачивайте его в обратном направлении до тех пор, пока магнит не отстанет от поверхности, и посмотрите на полученое показание толщины.211 идеально подходит для проверки толщины покрытий под водой, при низких температурах, толщины нагретых покрытий. Особенности:

·   Возможность калибровки пользователем.

·   Эталонные пленки для калибровки в комплекте.

Небольшие размеры и вес. Характеристика:

Модель: Elcometer 211.

Питание: Без батарей.

Точность: 2,5 мкм.

Диапазон измеряемых толщин: От 0 до1000 мкм / от 0,25 до 1,8 мм /от 0,65 до 6 мм.

Материал основания: только магнитные металлы.

 

Электромагнитные толщиномеры

 

В приборах данного вида для измерений используются как магнитная индукция <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F>, так и эффект Холла <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%A5%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0>, позволяющий проводить измерения плотности магнитного поля. Для создания магнитного поля чаще всего используется мягкий ферромагнитный стержень с катушкой. Также, в свою очередь, для обнаружения каких-либо изменений в магнитном потоке применяется второй стержень с катушкой. Толщина покрытия определяется путем измерения плотности магнитного потока. Электромагнитные толщиномеры бывают различных форм и размеров. Значения измерений выводятся на жидкокристаллический экран, что даёт обозначение цифровой. Такие сканеры толщины могут иметь несколько вариантов - для хранения результатов измерений, выполнять мгновенный анализ показаний, и выводить результаты на принтер или компьютер для дальнейшей экспертизы. Типичный допуск ошибок для таких толщиномеров 1%. Многофункциональный электромагнитный толщиномер защитных покрытий всех типов, имеющий также возможность контроля геометрических и электрофизических характеристик изделий, качества подготовки поверхности и параметров окружающей среды при проведении окрасочных работ. Контролируемые покрытия:

·   неферромагнитные диэлектрические и электропроводящие (гальванические, лакокрасочные, плакирующие, порошковые, пластиковые и др.) покрытия на металлических ферромагнитных основаниях;

·   диэлектрические (лакокрасочные, порошковые, анодноокисные и др.) на электропроводящих неферромагнитных основаниях;

·   битумные и другие специальные покрытия толщиной до120 мм на металлических изделиях;

·   покрытия из цветных металлов на изделиях из цветных металлов;

защитные покрытия внутри труб. Контролируемые параметры:

·   шероховатость поверхности после пескоструйной обработки;

·   толщина бетона до арматуры и контроль ее расположения;

·   электропроводность неферромагнитных металлов;

·   толщина металлических неферромагнитных листов;

·   влажность и температура воздуха, точка росы и температура металла.

Технические характеристики:

 

Таблица 1 Технические характеристики устройства

Характеристики	Значения
Диапазон измерений Т	0 -120 мм
Основная погрешность, не более	1 - 2 % от измеряемой величины
Число преобразователей	до 16
Число ячеек памяти	500 - 10000
Связь с ЭВМ IBM PC	канал связи RS232С
Температурный диапазон:
· для прибора	от -10 °С до +40 °С
· для преобразователей	от -40 °С до +70 °С
Габариты	150Ч80Ч30 мм

 

Особенности: наличие режимов автокалибровки и самотестирования, большое число износостойких преобразователей различного назначения, отсутствие температурного и временного дрейфа показаний, возможность запоминания настроек на конкретные детали и материалы и хранения результатов контроля, связь с ПК, автоматическое выключение после окончания работы.