ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medidor de espessura para revestimentos isolantes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo O princípio de funcionamento baseia-se na medição do fator de qualidade e da indutância da bobina à medida que ela se aproxima da superfície condutora do metal. Este dispositivo simples pode medir a espessura de revestimentos isolantes em metais e determinar o tipo de metal do substrato (não ferroso ou preto) sem destruir o revestimento. Com ele, você pode, por exemplo, encontrar massa sob uma camada de tinta na carroceria de um carro e ao mesmo tempo verificar se o metal da carroceria é galvanizado. O limite de medição é de 0,5-8 mm para aço e ferro fundido, 0,3-5 mm para metais não ferrosos. A bobina de medição L1 faz parte do circuito oscilatório (L1, C1, C2, C3) de um gerador baseado nos elementos DD1.1, DD1.2 com frequência de geração de cerca de 350 kHz. Uma característica do circuito gerador é sua capacidade de operar de forma estável mesmo com uma mudança significativa na amplitude da tensão no circuito; isso é conseguido devido ao alto ganho no circuito de feedback. Como a potência de “bombeamento” (um retângulo com nível CMOS vindo da saída do elemento DD1.2 através de R3 para C2) não depende da tensão nas entradas de DD1.1, a amplitude das oscilações no circuito diminui com aumentando as perdas em L1 e vice-versa. Quando o sensor se aproxima do metal, o campo magnético alternado da bobina induz correntes parasitas em sua superfície, causando aumento nas perdas (diminuindo o fator de qualidade) e alterando a indutância. Isto, por sua vez, afeta a amplitude e a frequência das vibrações. O sinal senoidal é retirado através de R2, amplificado por VT1, retificado pelos diodos VD3, VD4 e enviado ao medidor PA1, que determina a espessura do revestimento. O resistor R2 coloca a agulha do instrumento na divisão final da escala antes de iniciar a medição. Como os metais não ferrosos têm melhor condutividade e degradam o fator de qualidade em menor grau, mas reduzem significativamente a indutância (a frequência do gerador aumenta em 10-15%), um detector de metais não ferrosos é introduzido no dispositivo (frequência limite detector nos elementos DD1.3, DD1.4 e transistor VT1 ). O detector funciona da seguinte forma: Um sinal retangular com frequência de geração é retirado do pino 11 do microcircuito, fornecido diretamente à entrada 6 do elemento DD1.3 e à entrada 5 através de um circuito de mudança de fase e um amplificador-modelador inversor DD1.4 .4. Quando a frequência de sintonia do circuito de mudança de fase coincide com a frequência de geração (não há mudança de fase nos circuitos R2, L6, C5), há uma tensão antifásica nos pinos 6 e 0 e, consequentemente, um 4 lógico no pino 5 • Quando a frequência do gerador de medição aumenta (diminui) o circuito começa a mudar a fase do sinal. Na entrada 1.3 do DD4, os pulsos chegam com atraso de fase. Um log aparece no pino 1 do MS. 0 em momentos de registro de coincidência. 1.3 nas entradas DD7. A componente constante é separada dos pulsos pelos circuitos R10, C2, e quando a tensão de abertura de VT2 e VD1 for atingida, o LED VD6 acenderá. O dispositivo é alimentado por uma bateria Krona (22F5). O consumo atual não excede 1mA. Botões SB2 e SB10 tipo MP1 ou MP-11, o primeiro é para ligar o aparelho, o segundo é para controlar a tensão da bateria (liga o aparelho para o circuito da bateria através de R3 e diodos retificadores VD4, VDXNUMX). Os empurradores de botão são cortados em borracha grossa. A bobina de medição L1 contém 100 voltas de PEV 0,1. Ele é enrolado na metade de um núcleo SB-12 feito de ferro carbonílico, preenchido com resina epóxi e colado rente à parede frontal da caixa com a parte aberta voltada para fora. A bobina L2 é enrolada da mesma forma, apenas o núcleo é montado e instalado na placa. Para melhor estabilidade térmica, foram utilizados capacitores de loop C1 e C6 do mesmo tipo com um pequeno TKE. R2 tipo SP4-1. O dispositivo de medição M4247 (corrente de deflexão total 100 μA, resistência da estrutura 2,9 kOhm) é colado no recorte da parede frontal (as orelhas de montagem são serradas). Os diodos retificadores VD3, VD4 são necessariamente de germânio e VD5 e VD2 são de silício. O restante dos detalhes não possui características especiais. As paredes laterais da caixa (dimensões 160x54x26) são feitas de plástico de três camadas com 3 mm de espessura, as paredes frontal e traseira são feitas de textolite (8 mm). A placa de circuito impresso é instalada em 4 racks com altura de 4-5 mm. Defina R2 para a posição de ganho mínimo e selecione R3 para colocar a agulha do instrumento no meio da escala. Em seguida, usando R2, ajuste a seta para a divisão final e aproxime uma placa plana de aço ou ferro fundido do sensor, selecione R8 para definir a seta do dispositivo para 0. Selecione C6 aproximadamente e use o núcleo L2 com precisão, para obter o início da ignição VD1 quando o sensor se aproxima das placas de alumínio ou cobre em 4-6 mm (deve-se levar em consideração que quando o sensor entrar em contato com metais não ferrosos, o dispositivo exibirá 20-30 µA). Para medições precisas, o dispositivo deve ser calibrado colocando placas de isolamento de espessura conhecida entre o sensor e o metal. Os resultados podem ser inseridos em uma tabela ou gráfico e colados na tampa superior da caixa (as graduações são diferentes para metais ferrosos e não ferrosos). Se forem necessárias medições frequentes de produtos idênticos, a precisão da medição pode ser aumentada. Para isso, é necessário fazer uma régua de metal do mesmo metal do produto que está sendo medido, aplicar sobre ela uma camada de isolamento de alguma forma com uma mudança suave de espessura e marcar as divisões de acordo com a espessura atual da camada . O medidor é primeiro aplicado na superfície a ser medida, depois o resistor R2 ajusta a seta para a divisão máxima possível da escala, após o que o dispositivo é transferido para a tira fabricada e se move até que as leituras coincidam. A espessura é lida por divisões na régua. Com este método de medição, os erros do instrumento não afetam a precisão da medição. Como a prática tem mostrado, a precisão das medições é pouco afetada pelo teor de umidade do revestimento e pela espessura do metal do substrato, mas ao trabalhar com metais não ferrosos, o erro é introduzido pela limpeza do tratamento superficial. Deve-se levar em consideração que o dispositivo reage apenas à camada superficial do metal e se o substrato for, por exemplo, aço galvanizado, o LED mostrará metal não ferroso e a medição será realizada, respectivamente, no escala de metal não ferroso. O dispositivo também pode detectar materiais de ferrite, e o LED acenderá (conforme a frequência diminui) e o fator de qualidade da bobina aumentará (a seta do dispositivo subirá). Literatura
Autor: S. Bartsov Veja outros artigos seção Casa, casa, passatempo. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Máquina para desbastar flores em jardins
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