Самодельный измеритель толщины лакокрасочных покрытий
К сожалению, очень часто при продаже своих автомобилей автовладельцы прибегают к различным хитростям, чтобы скрыть видимые недостатки. Так, например, недобросовестный автовладелец может наложить на кузов своего автомобиля толстый слой шпаклевки, который скроет царапины и небольшие вмятины.
По истечении какого-то времени шпаклевка отвалится, а новоиспеченный владелец транспортного средства «влетит в копеечку». Измеритель толщины лакокрасочных покрытий поможет определить – соответствует ли толщина покрытия конкретного автомобиля нормам. А значит, избежать неприятных последствий в будущем.
Данный прибор весьма пригодится, когда нужно будет измерить толщину лакокрасочного покрытия. Необходимость в этом измерении возникает, когда исследуется состояние кузова автомобиля. Как пользоваться измерителем? Все довольно просто. Измеритель нужно приложить к конкретной поверхности и нажать кнопку. В процессе измерения нужно слегка поворачивать и покачивать прибор, чтобы стрелка максимально сильно отклонилась. После того как стрелка отклонится, можно считывать значение толщины.
Норма толщины лакокрасочного покрытия:
– обычная краска – 0, 15…0,3 мм;
– краска «металлик» – 0,25…0,35мм.
Если толщина покрытия на кузове автомобиля не превышает допустимых норм, значит можно быть уверенным, что дефекты кузова не спрятаны под слоем шпаклевки.
Данное устройство сделано по простой схеме. Несмотря на это измеритель выдает достаточную точность при измерении. Также он является «мобильным» и компактным, что является огромным плюсом. Ведь измеритель можно будет без труда взять с собой на авторынок. На следующем рисунке показана схема измерителя.
При создании устройства в основу была положена схема Ю. Пушкарева. В его схеме имелись некоторые недочеты, поэтому устройство работало не совсем правильно. После небольших изменений в схеме Пушкарева и появилась данная схема.
(если на схеме Вам ничего не понятно, можете пройти экспресс курс “Азбука по схемам“)
Измеритель толщины лакокрасочного покрытия работает от батареи «Крона», потребляемость тока составляет не более 35 мА. Даже если напряжение батареи снизится до 7В, устройство сохранит свою работоспособность. Температурный интервал при работе составляет от десяти до тридцати градусов по Цельсию (плюс). Сам прибор находится внутри пластмассовой коробки, размеры – 120*40*30 мм.
На таймере DD1 собран задающий генератор (рисунок 1). Он вырабатывает специальный импульсы (прямоугольные), скважность которых равна двум, а частота – 300 Гц. Прямоугольные импульсы преобразуются в синусоиду благодаря интегрирующей цепочке R3C2. За счет этого повышается точность измерения. С помощью подстроечного резистора R5 (регулятора уровня сигнала) нужно установить оптимальный режим для трансформатора Т1, который является измерительным. На выходе УЗЧ DA1 сигнальная амплитуда будет составлять 0,5 В.
В измерительном трансформаторе находятся Ш-образные пластины, которые расположены встык. Однако замыкающих пластин там нет. Металлическая основа выступает как магнитный замыкатель. На эту основу нанесено лакокрасочное покрытие, которое исследуется. Размер немагнитного зазора в цепи магнитопровода будет напрямую зависеть от толщины покрытия. То есть, чем толще покрытие, тем больше будет размер зазора. Чем больше зазор, тем меньше напряжение на трансформаторе (вторичная обмотка). Чем больше зазор, тем меньше связь между обмотками. Разделительными конденсаторами являются С5 и С7. В качестве фильтра, устраняющего ВЧ составляющие сигнала, используется цепь R6C4.
Ток во вторичной обмотке трансформатора, который выпрямлен диодом VD1, можно узнать с помощью микроамперметра РА1. Когда происходят изменения в батарее питания GB1, в степени ее разряженности, соответственно происходят изменения в коэффициенте усиления УЗЧ DA1. Благодаря стабилизатору напряжения DA2 в коэффициенте усиления сохраняется стабильность. Узнать напряжение батареи можно при помощи кнопочного переключателя SB2 и резистора R8. Измерения проводятся только при нажатии кнопки SB1.
Для того чтобы создать порог, который запрет диод VD1, нужно использовать специальный транзисторный каскад, а именно – VT1R9R10R11. С его помощью будет подаваться начальное смещение. Благодаря этому каскаду стрелка амперметра не будет отклоняться. Исключением будет лишь тот случай, когда в поле трансформатора будет присутствовать магнитный замыкатель. Благодаря всему этому на измерителе можно будет установить максимально-возможную толщину, а точность измерения будет максимально-точной. Существуют определенные границы, в которых можно измерять толщину. При соблюдении всех характеристик в данном измерителе пределы будут от 0 до 2,5 мм. Погрешность в измерениях составит 0,5 мм, в том случае если толщина покрытия от 0 до 1 мм. Если толщина покрытия от 1 до 2,5 мм, тогда погрешность составит 0,25 мм. Резистор R10 можно увеличить до числа 3,9 кОм. Это нужно для того чтобы увеличилась точность измерения, ведь пределы измерения уменьшатся от 0 до 0,8 мм. Благодаря этому шкала «растянется», а порог, который отпирает диод VD1, поднимется.
Все детали расположены на печатной плате, это показано на рисунке ниже. Одна сторона платы выполнена из фольгированного стеклотекстолита, его толщина – 1 мм. Изначально транзисторного каскада VT1R9R10R11 не было совсем. Позже, в ходе небольших изменений, он появился. Каскад собран как навес, так как на плате не предусматривается для него места.
В приборе имеются как постоянные резисторы, так и подстроечные. Постоянные – МЛТ-0,125, а подстроечные – СПЗ-276. К конденсаторам С4, С2 и С1 относятся КМ-6 (или К10-23, К10-17). К конденсаторам С6, С5 и С3 относятся К50-35. В качестве амперметра используется указатель уровня записи (деталь взята с магнитофона марки «Электроника-321»). Показатели микроамперметра:
– ток отклонения (отклонение полное) – 160 мкА;
– сопротивление (рамки) – 530 Ом.
Для того чтобы намотать трансформатор Т1 на магнитопровод Ш5Х6, нужно использовать трансформатор от карманного приемника. Можно взять как выходной, так и согласующий трансформатор. В первичной обмотке будет двести витков, во вторичной – четыреста пятьдесят витков. Используемый для обмоток провод – ПЭЛ 0,15. Также потребуются пластины (Ш-образные). Пластины промазываются эпоксидным клеем, затем (после высыхания клея) торцы пакета обрабатываются с помощью бархатного напильника. Трансформатор вклеивается внутрь прибора, в прямоугольное отверстие коробки. При этом торцы магнитопровода (рабочие) должны выступать на 1…3 мм. за пределы коробки.
Использование деталей и их замена:
- Таймер КР1006ВИ1 – вместо него можно использовать LM555.
- Стабилизатор КР1157ЕН502А – на замену можно взять КР142ЕН5А (L7805V) или 78L05. Лучше всего подойдет 78S05, так как он дает наименьшую мощность на выходе. Большая мощность и не нужна.
- Дифференциальный усилитель DA1 – в качестве этой детали используется KIA LM386-1 (микросхема).
Двигатель резистора R7 должен находиться в среднем положении, только после этого можно приступать к налаживанию устройства. Трансформатор (торцом магнитопровода) нужно приложить к стальному листу (чистой и плоской поверхности). Далее с помощью резистора R5 стрелка должна быть установлена на конечном делении в шкале амперметра РА1. Прибор должен быть обязательно откалиброван. Это проводится путем прокладывания бумажных листов между металлической поверхностью и трансформатором. Толщина листов должна составлять 0,1 мм (плотность – 80 г/м2). Бумага может использоваться самая обычная, А4. Перед началом калибровки корпус прибора нужно разобрать, а под его стрелку подложить миллиметровку. На миллиметровке будут отмечаться значения показаний в течение процесса калибровки. Затем с помощью графического редактора нужно нарисовать шкалу, распечатать ее на принтере (цветном) и аккуратно вклеить внутрь прибора. После этого прибор можно собирать.
Резистор R8 нужно подобрать правильно. При использовании новой батареи питания и нажатии на кнопки SB1 и SB2 должно быть следующее – стрелка на микроамперметре должна отклоняться до конечного деления на своей шкале. Обязательно нужно отметить на шкале деление при разряженной батарее. Его можно определить путем проведения измерений с подсоединенной батареей, разряженной до 7В. Также для определения деления при разряженной батарее можно использовать пальчиковую батарейку. Батарейку нужно подсоединить последовательно «Кроне», не забыв при этом изменить ее полярность. Далее нужно будет подсчитать разницу между значениями с батарейкой и без, а затем к этой разнице прибавить одну четверть. Это и будет нужное значение на шкале при разряженной батарее. Шкалу можно разделить на два цвета: нормальное состояние – зеленым цветом, разряженное состояние – красным цветом.
На заметку:
– если прибор используется при плохих погодных условиях и низкой температуре, то нужно хранить его в тепле, в кармане, и доставать непосредственно перед самим измерением.
– если используемый магнитопровод имеет сердечник Ш8Х8, необходимо будет снизить частоту генератора. Этого можно добиться путем увеличения номинала С1 до значения 47 нФ. Тогда работоспособность устройства будет на высшем уровне.
– в процессе калибровки можно использовать материалы только из чистого металла! Если будут использоваться материалы, которые содержат различные примеси, прибор может на них не среагировать.
Механический толщиномер своими руками проще простого
Супер простой магнитно-механический толщиномер, который может собрать абсолютно каждый, минут так за 15. Невероятно, но при этой простоте прибор обладает удивительной чувствительностью и улавливать изменения толщины лакокрасочных покрытий порядка 0,1 мм.
Действие прибора основано на силе магнитного отрыва.
Понадобится
- Ненужные наушники.
- Пара пластиковых трубок от сверл. Главное условие: одна должна входить в другую.
- Канцелярская резинка.
- Саморез.
- Супер клей.
- Изолента.
Изготовление толщиномера
Вскрываем один из наушников.
Отрываем маленький неодимовый магнит, который расположен в центре за мембраной.
Приклеиваем его на шляпку самореза супер клеем.
Обматываем изолентой в один слой резьбу самореза.
Затем приматываем резинку.
В торце пластиковой трубки сердится отверстие. Далее вставляется саморез с магнитом, а резинка продевается через всю трубку.
Далее одна трубка вставляется в другую.
Кончик резинки фиксируется колпачком от той же трубки.
Теперь получается, что одна трубка выходит из другой при усилии, и заскакивает обратно при отпускании. Изолентой наносим деления.
Можно проверить работу:
Как пользоваться толщиномером
Толщиномер по сути замерят силу магнитного отрыва между магнитом и металлом автомобиля. То есть примагничиваем магнитик к корпусу авто и тянем его назад. Естественно средняя часть будет выходить из трубки. Как только сила достигнет предела, манит оторвется от корпуса и залетит обратно в трубку. Этот предел его выдвижения и будет показывать примерную толщину лакокрасочного покрытия.
Пример: Автомобиль с заводской покраской.
Берем купюру 100 долларов. Известно, что ее толщина 0,12 мм. И прислоняем имитируя утолщение.
Толщиномер отчетливо показывает изменения даже на доли миллиметра.
Смотрите видео
Подробнее смотрите в видеоролике.
Толщиномер лакокрасочных покрытий на Arduino
Необходимость в толщиномере лакокрасочных покрытий (ЛКП) особо ощутима при покупке автомобиля с пробегом. Только им можно выявить достоверно места крашенных или шпаклеванных деталей. При этом неоднородность слоя краски является сигнализирующим фактором.
Можно взять во временное пользование профессиональный измеритель ЛКП, но его придется вскоре возвращать. А покупка подержанной машины может растянуться на несколько месяцев.
Измеритель толщины работает следующим образом:
- Проводится калибровка. Поскольку разные автомобили имеют различную толщину краски, то процедура калибровки в начале работы необходима. К тому же после калибровки температурные изменения меньше влияют на точность результатов. Выполняется просто, прикладывается датчик к чистой окрашенной поверхности и нажимается кнопка «калибровка». Данные о толщине покрытия, выраженные в условных единицах, записываются в EEPROM (програмно перезаписываемую память).
- Выполняется измерение, горит зеленый светодиод. Зеленый светодиод горит, когда отклонение измеренной толщины от записанной незначительно, «норма». Для выполнения измерения, прибор прикладывается к подозрительным и потенциально подверженным ударам и коррозии местам, нажимается кнопка «измерение».
- Загорается один из белых светодиодов — небольшое отклонение слоя краски от записанной величины, «подозрительно».
- Загорается один из синих светодиодов — затерты следы царапин или есть второй слой краски, «шлифовано» или «краска».
- Загорается один из красных светодиодов — толщина покрытия близка к нулю или превышает в 0.2 раза записанное значение, «металл» или «шпаклевка».
При нажатии на кнопку «измерение» замеры толщины проводятся 3 раза, а потом вычисляется среднее значение. Можно получать результат мгновенно, задав проведение измерения всего один раз.
Датчиком прибора является катушка индуктивности, устройством для вычисления величины индуктивности служит плата Arduino.
Толщиномер с индикацией на светодиодах получается компактным. Для установки LCD модуля понабилось бы изготовить громоздкий корпус.
Необходимые детали:
- Маленькая и удобная плата Arduino nano.
- Кусок паечной макетной платы.
- Две маленькие тактовые кнопки.
- Батарея питания «Крона».
- Два красных светодиода.
- Два синих светодиода.
- Два белых светодиода.
- Один зеленый светодиод.
- Резисторы 1 кОм — 10 штук.
- Выпрямительный диод IN4007 или другой малой мощности, небольшого размера.
- Конденсатор неполярный 100 нФ.
- Катушка индуктивности — 100 витков проволоки 0,1 мм. кв. на ферритовом сердечнике d=8 мм.
Сложности могут возникнуть при изготовлении катушки. Необходимо найти одну чашечку ферритового броневого сердечника. На конической части шариковой ручки разместить две картонные щечки на нужном расстоянии друг от друга, чтобы — так получится импровизированный каркас самодельной катушки. Берем обмоточный провод минимальной толщины, около 0.1 мм, чтобы необходимое количество витков из него поместилось внутри сердечника. Намотав около 100 витков на шариковую ручку, снимаем одну из щечек временного каркаса, и надавливая на другой картонный кружок, заталкиваем получившуюся катушку внутрь ферритовой чашки. Выпавшие витки заправляем на сердечник пинцетом. Капнув суперклеем на витки, фиксируем их, и закрываем катушку подходящим картонным кружком. Готовая катушка закрепляется на плате термоклеем.
От того, насколько качественно изготовлена катушка, будет зависеть точность измерителя толщины.
Конденсатор следует подобрать с минимальным ТКЕ (температурным коэффициентом емкости). Рекомендуется найти металлопленочный неполярный конденсатор, у керамических элементов ТКЕ достигает недопустимых значений.
После сборки всех деталей получается такая конструкция.
Здесь реализована идея сборки простейшего прибора с минимумом навесных деталей.
Принцип работы устройства в следующем:
- Реализована схема, определяющая резонансную частоту LC-контура.
На измерительную катушку и конденсатор (LC-контур) подается калиброванный сигнал, аппроксимированно синусоидальный, после чего работает счетчик, пока сиглал в контуре не затухнет до уровня «0» — срабатывания компаратора Arduino nano.
- Отсчитанное счетчиком время пропорционально резонансной частоте LC-контура.
Текст программы: толщиномер на Arduino.zip
Вывод: предложенная схема дает возможность собрать профессиональное устройство высокой точности, для этого нужно качественно собрать катушку, выбрать неполярный конденсатор с минимальным ТКЕ, подключить экранный модуль LCD, вставить формулу перерасчета значений счетчика в микрометры.
Автор: Виталий Петрович, Украина Лисичанск.
Толщиномер ЛКП «АвтоЛакТест АЛТ-1м»
Хочу рассказать о толщиномере лакокрасочного покрытия АвтоЛакТест АЛТ-1м. Так как приходилось пользоваться разными толщиномерами из разной ценовой категории, то могу четко заявить, что свои деньги, этот толщиномер отрабатывает на все 100%.АвтоЛакТест АЛТ-1м — толщиномер ЛКП при помощи которого можно практически любой смартфон или планшет превратить в толщиномер лакокрасочного покрытия. Устройство подключается в разъем гарнитуры телефона mini-jack 3.5 и позволяет проводить измерения толщины слоя покрытия на ферромагнитных (магнитящихся) поверхностях автомобилей или иных объектах из черных металлов. А вот алюминий или пластик ему не подвластны. Но много ли вы встречали автомобилей с пластиковыми деталями?
Толщиномер обеспечивает достаточно высокую точность измерений, погрешность в диапазоне измерений от 0 до 2000 мкм составляет всего 5%. Такая точность позволяет однозначно отличить заводскую окраску детали от работ, проведенных в сервисе, даже если там установлено современное окрасочное оборудование.
Особенности модели:
- Погрешность автолактест АЛТ-1м 5% +5 мкм.
- Совместимость с IOS и android смартфонами
- Измеряет покрытия на чер. металлах и оцинковке
- Время работы — время работы смартфона
- Максимальный температурный режим работы от +50 до -10гр.
С обратной стороны ссылки на сайт и ПО.
Внутри толщиномер, калибровочная пленка на 100мкм, калибровочная металлическая пластина, инструкция на русском языке.
Необычный формат толщиномера при первом взгляде, настораживает. Это не обычный пистолетного типа или датчик с экраном, а провод с датчиком, который подключается на прямую к смартфону или планшету. Конечно же на конечном устройстве должен быть разъем mini jack 3.5. Длина провода около 30 см.
Датчик цилиндрический. Вывод провода защищает гибкая юбка. Сам датчик защищен стеклом.
Такое необычное решение позволяет удобно прикладывать датчик в труднодоступных местах и не выворачивать голову для снятия показаний. Особенно это актуально при снятии нескольких показаний. К примеру при определении «распила».
Инструкция на русском, актуальная под версии АЛТ-1 и АЛТ-1м. Версии отличаются совместимостью с смартфонами разных ОС и производителей.
инструкция
Для работы с «гарнитурой» необходимо установить приложение «АвтоЛакТест», которое можно скачать по ссылке, или воспользоваться QR кодом, который указан на коробке и на самом шнурке.
При первом включении нужно провести калибровку. Для это используется калибровочная пластина и пленка на 100 мкм.
Пленка соответствует толщине
Выбираем соответствующий пункт меню в программе.
Для работы хватит калибровки на 100мкм. Так же можно провести точную калибровку, используя соответствующий пункт меню и все ту же пластину. несколько раз ее считывая.
настройки минимальны и сводятся к выбору типа датчика (авто, АЛТ-1 или АЛТ-1м), и режима работы (стандартный, sony, xiaomi), фиксация замеров (на шкале замеров будут отображаться минимальные и максимальные замеры) и режим автоэксперта (возможность запоминания в памяти замеров определенных сканируемых предметов)
Принцип замеров достаточно прост и нагляден. Прикладываем тестер к измеряемой поверхности и наблюдаем на экране появившиеся результаты. Замер происходит достаточно быстро. Большую роль играет точность прикладывания к поверхности.
Для проверки качества определения толщины использую калибровочные пластины от известного толщиномера.
0,05 мм
0,1 мм
0,25 мм
0,5 мм
1,00 мм
2,00 мм
1,00+0,5 мм
А теперь о интересном! В этом толщиномере есть одна отличительная интересная особенность. А именно, в режиме «автоэксперта» который выставляется в меню, можно делать замеры определенных групп деталей. Для этого в общем окне можно выбрать интересующую деталь.
При сохранении выдает такой вот файл. Из которого будет видно, где и сколько шпакли намазано. Из отчета можно сделать выводы что, деланные детали это: переднее левое крыло, заднее правое крыло, передняя левая дверь, дверь задняя левая, и проем между левыми дверями.
все детали: [ 112 — 1664 ] мкм
860, 560, 552, 259, 608, 168, 408, 551, 228, 494, 114, 113, 116, 115, 126, 142, 232, 260, 231, 480, 521, 651, 825, 535, 112, 112, 114, 115, 115, 113, 114, 112, 113, 113, 112, 114, 1664, 472, 557, 660, 611, 717, 924, 740, 890, 117, 114, 114, 113, 112.
крыша: [ 111 — 113 ] мкм
111, 112, 111, 113, 112.
капот: [ 110 — 115 ] мкм
110, 115, 111, 112.
крыло переднее левое: [ 163 — 620 ] мкм
163, 165, 184, 168, 535, 585, 620.
111, 117, 112, 111, 111, 110, 112.
крыло заднее левое: [ 111 — 159 ] мкм
111, 133, 159, 114, 114, 112, 112, 111.
крыло заднее правое: [ 163 — 860 ] мкм
163, 169, 607, 722, 860, 560, 552.
дверь передняя левая: [ 168 — 608 ] мкм
259, 608, 168, 408, 551, 228, 494.
дверь передняя правая: [ 113 — 142 ] мкм
114, 113, 116, 115, 126, 142.
дверь задняя левая: [ 231 — 825 ] мкм
232, 260, 231, 480, 521, 651, 825.
дверь задняя правая: [ 112 — 535 ] мкм
535, 112, 112, 114, 115, 115, 113, 114.
дверь задняя: [ 112 — 113 ] мкм
112, 113, 113, 112.
внутренний проем двери передней левой: [ 114 — 1664 ] мкм
114, 1664, 472, 557, 660, 611, 717, 924, 740, 890.
внутренний проем двери передней правой: [ 112 — 117 ] мкм
117, 114, 114, 113, 112.
Небольшое видео в работе
P.S. забыл еще одну особенность. А именно непрерывный замер поверхности выключенный режим «фиксировать замеры». При проводке датчиком по поверхности постоянно происходит замер и тем самым можно увидеть место сварного шва или утолщение. Шкала измеренной толщины поверхности будет измеряться в зависимости от толщины слоя.
+ простота и наглядность использования
+ возможность сохранения отчета для передачи и хранения
+ точность измерений
— нужно использовать 2 руки при тестировании поверхностей Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
