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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Schichtdickenmessgerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Bei der Überprüfung der Qualität der Lackierung und Grundierung von flachen Eisenmetallprodukten sowie bei der Zustandsprüfung von Autokarosserien ist es häufig erforderlich, die Dicke der Lackschicht zu messen. Ähnliche Geräte wurden bereits in der Zeitschrift „Radio“ beschrieben [1; 2], der erste von ihnen erfordert jedoch Strom aus einem 220-V-Netz und der zweite erfordert das Vorhandensein eines Multimeters, das die Kapazität messen kann. Das unseren Lesern angebotene einfache Messgerät weist diese Mängel nicht auf und bietet eine akzeptable Messgenauigkeit. Mit dem Messgerät können Sie die Dicke der auf Eisenmetallprodukte aufgetragenen Farbschicht kontrollieren. Die Grenzen der gemessenen Dicke liegen zwischen 0 und 0,8 mm. Die Messgenauigkeit beträgt für Dicken von 0 bis 0,4 mm ±0,02 mm und von 0,5 bis 0,8 mm ±0.05 mm. Das Gerät wird mit einer Krona-Batterie betrieben, der Stromverbrauch überschreitet 25 mA nicht, die Funktionalität des Geräts bleibt erhalten, wenn die Batteriespannung auf 7 V reduziert wird. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen +10 und +30 °C. Das Gerät ist in einer Kunststoffbox mit den Maßen 95x65x25 mm montiert. Der auf dem DA1-Timer montierte Master-Oszillator (siehe Diagramm in Abb. 1) erzeugt Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 300 Hz und einem Tastverhältnis von 2. Der Tiefpassfilter R3C2R4R5 wählt die erste Harmonische der Schwingungen aus, was die verbessert Meßgenauigkeit. Der Signalpegelregler – Trimmwiderstand R5 – stellt den optimalen Modus des Messtransformators T1 ein. Die Signalamplitude am Ausgang des Ultraschallgebers DA2 beträgt ca. 0,5 V.
Die W-förmigen Platten des Messwandlers sind Stoß an Stoß montiert, jedoch ohne Endplattenpaket. Die Rolle des magnetischen Kontaktgebers übernimmt hier die Metallbasis, auf die die zu untersuchende Lackschicht aufgetragen wird. Je dicker es ist, desto größer ist der nichtmagnetische Spalt im Magnetkreis des Messwandlers. Eine größere Lücke entspricht einer kleineren Verbindung zwischen den Wicklungen und daher einer niedrigeren Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators. Die Schaltung R6C4 ist ein zusätzlicher Filter, der hochfrequente Signalanteile eliminiert. Der Kondensator C5 ist ein Trennkondensator. Das Mikroamperemeter PA1 zeigt den durch die Diode VD1 gleichgerichteten Strom der Sekundärwicklung des Transformators an. Mit dem Spannungsstabilisator DA3 können Sie die Stabilität der Verstärkung des Ultraschallfrequenzgeräts DA2 aufrechterhalten, wenn sich der Entladungsgrad der Leistungsbatterie GB1 ändert. Mit dem Widerstand R8 und dem Druckschalter SB2 können Sie die Batteriespannung regelmäßig überprüfen. Die Messung erfolgt bei gedrückter SB1-Taste. Die Geräteteile werden auf einer Leiterplatte (Abb. 2) aus einseitig 1 mm dicker Glasfaserfolie platziert.
Alle Festwiderstände sind MLT-0,125, Trimmer sind SPZ-276. Kondensatoren C1, C2, C4 – KM-6 (oder K10-17, K10-23), Kondensatoren C3, C5, C6 – K50-35. Das Mikroamperemeter PA1 dient als Aufnahmepegelanzeige des Tonbandgeräts „Electronics-321“ (Rahmenwiderstand 530 Ohm, Gesamtnadelauslenkungsstrom – 160 µA). Der Transformator T1 ist auf einen Magnetkreis Ш5Х6 gewickelt (es wird ein Ausgangs- oder Anpassungstransformator von Taschenempfängern verwendet), die Primärwicklung enthält 200 Windungen PEL 0,15-Draht, die Sekundärwicklung enthält 450 Windungen desselben Drahtes. Es sind nur W-förmige Platten erforderlich. Beim Zusammenbau werden sie mit Epoxidkleber geschmiert, nach dem Trocknen des Klebers werden die Beutelenden mit einer Samtfeile nivelliert. Der Transformator wird von innen in ein rechteckiges Loch im Gerätekasten eingeklebt, sodass die Arbeitsenden des Magnetkreises 1...3 mm über den Kasten hinausragen. Der Timer KR1006VI1 kann durch LM555 und der Stabilisator KR1157EN502A durch 78L05 ersetzt werden. Um das Gerät einzurichten, stellen Sie den Schieberegler des Widerstands R7 gemäß der Abbildung auf die linke Position. Der Transformator T1 befindet sich in einem Abstand von mindestens 5 cm zu Metallgegenständen. Nach dem Einschalten der Stromversorgung stellt der Widerstand R5 die Nadel des Mikroamperemeters PA1 auf eine Position ein, die 3...5 % der Gesamtabweichung der Nadel entspricht. Danach wird der Transformator mit dem Arbeitsende des Magnetkreises auf eine ebene, saubere Oberfläche eines Stahlblechs gelegt und der Widerstand R7 bewegt die Pfeile auf die letzte Teilung der Mikroamperemeter-Skala. Durch Platzieren von 0,1 mm dicken Papierblättern (Dichte 80 g/m2) zwischen dem Transformator und der Metalloberfläche wird das Gerät kalibriert. Der Widerstand R8 ist so gewählt, dass bei frischer Batterie beim Drücken beider Tasten SB1 und SB2 die Nadel des Mikroamperemeters auf die letzte Skalenteilung ausschlägt. Nachdem Sie eine auf 7 V entladene Batterie an das Gerät angeschlossen haben, wiederholen Sie die Messung auf der Mikroamperemeter-Skala und markieren Sie die entladene Batterie. Bei der Messung der Beschichtungsdicke wird das Gerät auf die kontrollierte Oberfläche aufgesetzt, die SB1-Taste gedrückt, das Gerät leicht geschwenkt und gedreht, die maximale Auslenkung des Pfeils erreicht und der Dickenwert abgelesen. Die Dicke der Karosserielackierung liegt bei normaler Lackierung im Bereich von 0,15 bis 0,3 mm und bei Metallic-Lackierung bei 0,25 bis 0,35 mm. Bei Verwendung des Geräts bei niedrigen Umgebungstemperaturen empfiehlt es sich, es in der Innentasche der Kleidung aufzubewahren und unmittelbar vor der Messung herauszunehmen. Literatur
Autor: Yu.Pushkarev, Achinsk, Region Krasnojarsk
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