Толщиномеры

Толщиномеры — измерительный приборы, позволяющию с высокой точностью измерить толщину материала или слоя покрытия материала (такого как краска, лак, грунт, шпаклёвка, ржавчина, толщину основной стенки металла, пластмасс, стекла, а также других неметаллических соединений, покрывающих металл). Современные приборы позволяют измерить толщину покрытия без нарушения его целостности.

Сферы применения

Толщиномеры применяются в автомобильной, судостроительной промышленности для контроля качества лакокрасочного покрытия транспортных средств, в ремонтных работах, для определения состояния кузова или обшивки по результатам эксплуатации. В строительстве применяется для определения толщины покрытия металла, имеющего в своём составе противопожарные, антикоррозийные и другие виды компонентов, используемые при создании конструкций зданий.

Используется 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, электромагнитновихретоковые. Существуют устройства, выполненные в форме датчика, присоединяемого к компьютеру или смартфону.

Виды толщиномеров

Обширный перечень различных толщиномеров, в зависимости от их назначения, делится на несколько видов, каждый из которых соответствует определенному типу работ:

• Стрелочный (индикаторный) — простейший прибор, состоящий из круговой шкалы и подвижной стрелки. Предназначен для выполнения операций, не требующих большой точности.
• Цифровой — точное устройство с ЖК-экраном предназначено для использования в быту и на производстве.
• Механический — прибор, напоминающий по внешнему виду микрометр, имеет массивный корпус, оснащенный рукояткой и специальным устройством для поднятия измерительного зонда. Применяется для определения толщины изделий с неправильной формой и листовых материалов. Роликовый вариант инструмента необходим для проведения замеров на движущихся объектах.
• Электромагнитный — функциональность прибора обеспечивают мягкий сердечник из ферромагнита и катушка с двумя обмотками, создающие низкочастотное магнитное поле. Недорогое устройство вполне пригодно для использования в домашней мастерской.
• Ультразвуковой — универсальный высокоэффективный прибор предназначен для замеров различных листовых материалов (металл, древесина, стекло, полимеры) и ЛКП. Кроме того, точный инструмент способен отыскать дефект даже под толстым слоем любого покрытия.
• Магнитный — один из самых простых и распространенных вариантов толщиномера выпускается в разных модификациях, соответствующих определенному типу работ. Благодаря доступной цене широко используется в быту.
• Вихретоковый — устройство, работающее на действии высокочастотного электромагнитного поля, обладает высокой точностью. Используется для замеров любых металлических объектов. Однако совершенно бесполезен для определения плотности слоя ЛКП.

Большинство толщиномеров — это мобильные портативные инструменты, предназначенные для бытового использования. Однако в производственной сфере используются стационарные аналоги, пригодные для выполнения сложных операций. К ним относятся лазерный, радиоизотопный и рентгенофлуоресцентный толщиномеры.

Кроме того, некоторые приборы имеют узкую эксплуатационную направленность. Их используют для работы с бетоном и такими деликатными материалами, как картон, бумага, различный текстиль, стеклохолст, войлок.

Принцип действия

Толщиномер в большинстве своём состоит из компактного измерительного модуля и датчика. Последний элемент (встроенный или выносной) обеспечивает проведение замеров даже в самых неудобных местах или на участках с ограниченным пространством.

Измерительный модуль помещен в прочный корпус, имеющий прямоугольную или эргономичную форму с плавными изгибами. Некоторые модели компактного устройства изготавливаются в виде пистолетов с удобной рукояткой.

Питание прибора зависит от сменных батареек или встроенного аккумулятора. Лицевая сторона корпуса оснащена дисплеем, на котором отображается информация о настройках и точные результаты замеров. Управление толщиномером осуществляется с помощью кнопок, расположенных на корпусе (под дисплеем).

Кроме портативных приборов в больших производственных лабораториях используются настольные (стационарные) устройства, которые нужны для контроля за листовым или пленочным материалом.

Технические характеристики толщиномеров

Разные модификации толщиномеров отличаются друг от друга техническими характеристиками, включающими материал, из которого изготовлен прибор, его габариты и вес. В перечень этих параметров также входят: диапазон и точность (погрешность) измерений, калибровка и вспомогательные функционалы.

Чаще всего корпус толщиномера изготавливается из ударопрочных полимеров. Дополненный прорезиненными вставками, он становится удобным в работе, т. к. предотвращает выскальзывание устройства из рук.

Кроме того, некоторые модели имеют дополнительную защиту от ударов, механических повреждений и падений в виде съемных резиновых чехлов. При этом механические модели изготавливаются из металла, а наконечники зонда — из керамики или твердых сплавов.

Еще один параметр, характеризующий толщиномер, — это его габариты и масса. Большинство портативных приборов имеет компактные размеры, их длина составляет от 100 до 370 мм, а ширина — от 50 до 250 мм. Такие модели с вертикальным или горизонтальным расположением дисплея весят от 60 до 500 г.

Масса отдельных устройств может достигать до 1,5 кг и выше — этот параметр зависит от размеров прибора и его функциональности. Длина механических (ручных) приспособлений колеблется от 225 до 425 мм.

Важный показатель — допустимый диапазон измерений — зависит от типа устройства и качества исследуемого материала. У разных моделей этот параметр индивидуален. Например, максимальный диапазон измерений для портативных цифровых моделей не превышает 3000 микрометров (мкм). Этого показателя достаточно для измерения ЛКП автомобиля.

Ручные (механические) устройства для определения толщины листового металла или труб работают в диапазоне до 10 000 мкм. Иногда этот показатель повышается до значения 20 000 мкм.

Самым высоким диапазоном измерения обладают ультразвуковые толщиномеры (до 30 000 мкм) При этом время проведения операции в стандартном режиме занимает не более 3–5 секунд.

Точность (погрешность) прибора напрямую зависит от типа инструмента. Значение этого параметра не превышает 1 % для высококачественных ультразвуковых устройств и 3% — для моделей других видов. Допустимое отклонение измерения, которое можно применить при использовании механических (ручных) моделей, составляет в среднем около 0,018–0,022 мм.

Калибровка толщиномеров выполняется по инструкции перед началом работы. После установки нулевого значения необходимо откорректировать точность измеряемого параметра. Для удобной калибровки в комплекте с прибором идут специальные шайбы, имитирующие толщину материалов, которые предстоит изучать. Усовершенствованные модели устройств оснащены функцией автоматической калибровки.

Для удобства в эксплуатации некоторые виды толщиномеров оснащены вспомогательными опциями, расширяющими рабочие возможности устройства:

• Встроенная подсветка — миниатюрный светодиодный фонарик позволяет проводить измерения в условиях недостаточного освещения.
• Большой жидкокристаллический экран (иногда с собственной подсветкой) — облегчает и ускоряет рабочий процесс.
• Автоматическое отключение прибора — позволяет экономно расходовать заряд батареи, если толщиномер в течение определенного периода времени бездействует.
• USB-порт и карта памяти — позволяют использовать в работе компьютер, с помощью которого можно сохранять и систематизировать данные или обмениваться ими. Процесс, синхронизированный с ПК, дает возможность использовать специальные программы, разрешающие производить конвертацию, статическую и графическую обработку информации.

Соответствие ГОСТ

Индикаторные устройства с ценой деления 0,1 и 0,01 мм отвечают техническим условиям, регламентированным действующим ГОСТ 11358-89, ультразвуковые приборы отвечают требованиям ГОСТ 28702-90.

Некоторые виды толщиномеров, внесенные в Государственный реестр, обеспечены соответствующими ГОСТу метрологическими сертификатами. Это подтверждает официальные технические нормативы и законность использования приборов на территории Российской Федерации. Устройства, внесенные в Госреестр, должны ежегодно проходить обязательную метрологическую поверку.