Что такое толщиномер, как им пользоваться, какой лучше выбрать

Один из параметров контроля качества изделий — толщина стенок и покрытий. Рассказываем, какими приборами она измеряется, на каких принципах они работают и на какие характеристики нужно обратить внимание при выборе.

Что такое толщиномер и где он используется

Это прибор или устройство для замера толщины стенок деталей машин и покрытий без нарушения их целостности. Он предназначен для исследования лакокрасочных, грунтовых, шпаклёванных, корродированных, гальванических и других неметаллических поверхностей, а также контроля параметров стенок у металлических отливок и изделий из стекла или керамики.

Толщиномеры используют:

в сталелитейной промышленности;
при дефектоскопии трубопроводов и ёмкостей;
в автомобильной промышленности при окраске кузовов и кузовных деталей;
для выявления отремонтированных участков на кузове авто при его оценке на вторичном рынке;
на судостроительных и судоремонтных заводах;
в строительстве для контроля толщины антикоррозионных, противопожарных и других видов защитных покрытий, а также во многих других областях.

Виды толщиномеров

По принципу работы толщиномеры бывают механические, магнитные, электромагнитные, вихретоковые и ультразвуковые. В основе их работы лежат разные физические законы. Рассмотрим принцип работы каждого вида приборов подробнее — это поможет понять, какой толщиномер лучше выбрать для решения конкретной задачи.

Механические толщиномеры

Это простые устройства для измерения толщины листовых материалов. Механический толщиномер может быть изготовлен в виде пластины с калиброванными вырезами по краям. При измерении толщину образца сравнивают с шириной вырезов, величины которых указаны на пластине.

Другой вариант механического толщиномера представляет собой зажим, который работает по принципу штангенциркуля.

Магнитные толщиномеры

Приборами этого типа можно померить толщину немагнитных покрытий, которые нанесены на изделия из магнитных металлов, например толщину слоя краски и шпаклёвки на кузове автомобиля. Устройство может быть выполнено в виде карандаша и измеряет магнитную проницаемость покрытия: чем оно тоньше, тем сильнее магнитное поле прибора взаимодействует с металлической основой под покрытием.

Магнитоиндукционные толщиномеры

По принципу работы эти устройства похожи на магнитные. Различие в том, что здесь магнитное поле индуцируется обмоткой на ферромагнитном стержне. Прибор анализирует искажение генерируемого электромагнитного поля, которое вносится диэлектрическим покрытием.

Магнитоиндукционные приборы также широко используют для измерения толщины покрытий на стальных кузовных деталях автомобилей. С их помощью можно отличить участки кузова, которые были отремонтированы. Для контроля состояния алюминиевых и пластиковых деталей они не подходят.

Вихретоковые

Приборы этого типа способны измерять толщину покрытий на металлических основаниях из магнитных и немагнитных материалов. Они генерируют переменное магнитное поле высокой частоты, которое возбуждает в металле тестируемого образца токи Фуко. Они, в свою очередь, также порождают магнитное поле, которое взаимодействует с первичным магнитным полем генератора. По силе этого взаимодействия прибор определяет расстояние между генератором и основанием, а значит, и толщину покрытия.

В отличие от магнитоиндукционных, вихретоковые приборы могут анализировать покрытия, нанесённые на детали из цветных металлов и сплавов: алюминия, меди, латуни и других.

В продаже широко представлены комбинированные модели толщиномеров, которые могут тестировать покрытия двумя способами — магнитоиндукционным и вихретоковым.

Ультразвуковые

Принцип работы этих толщиномеров основан на способности ультразвука отражаться от границы сред с различной звукопроводимостью.

Перед измерением на анализируемую поверхность наносят специальную контактную жидкость. В момент измерения встроенный в прибор генератор ультразвука направляет в исследуемый образец сигнал. Звуковая волна проходит через материал и отражается от его границы. Прибор анализирует запаздывание эха и вычисляет толщину материала, которую и выводит на дисплей.

Ультразвуковые толщиномеры используют для работы с самыми разными материалами: металлами, пластиком, керамикой, стеклом, резиной, бетоном, композитами и другими. С помощью этих приборов можно:

Определять толщину накипи на внутренних стенках бойлеров.
Контролировать состояние корабельных корпусов, цистерн, баков, резервуаров высокого давления и других ёмкостей.
Выявлять места, повреждённые коррозией или эрозией.
Проверять качество защитных покрытий и многое другое.

Ультразвуковые приборы способны также определять толщину слоёв в многослойных конструкциях.

Какой толщиномер купить

Параметры толщиномера подбирают в зависимости от задач, которые необходимо решать с его помощью. При выборе учитывают:

Класс прибора — промышленный (профессиональный) или любительский.
С какими видами металлов и других материалов он может работать.
Какие виды покрытий он способен анализировать: гальванические, защитные, лакокрасочные и т. п.
Диапазон измеряемых толщин, точность и погрешность измерений.
Есть ли у прибора свидетельство о поверке, которое гарантирует точность прибора.
Внесена ли конкретная модель толщиномера в госреестр — это гарантирует, что прибор отвечает всем действующим стандартам.
Класс защиты корпуса прибора, диапазон эксплуатационных температур — это важно, если прибор будет эксплуатироваться в полевых условиях или при высокой влажности и запылённости воздуха.
Цену прибора.

Также нужно оценивать эргономику устройства, его функциональность и комплектацию. Для бытового применения обычно достаточно, чтобы прибор мог измерять толщину лакокрасочных покрытий с приемлемой точностью — не более 3 %.

Для профессионального использования удобны измерительные приборы, которые могут выводить результаты на внешний монитор, записывать информацию на встроенную и подключаемую память, генерировать статистические отчёты, передавать собранные на планшет и персональный компьютер через USB, Bluetooth и т. д. Некоторые модели толщиномеров комплектуются выносными зондами нескольких типов для работы с разными материалами — это расширяет возможности их использования.

Как пользоваться толщиномером

Рассмотрим работу с магнитоиндукционным или вихретоковым толщиномером на примере измерения толщины лакокрасочного покрытия на металлической детали. Перед работой с конкретным прибором внимательно изучите руководство по его эксплуатации.

Порядок измерений:

Подготовьте поверхность исследуемого образца к измерениям: удалите с неё пыль, грязь, посторонние частицы.
Включите прибор, держа его на достаточном расстоянии от образца и других металлических предметов. Расстояние указано в руководстве по эксплуатации и составляет обычно не менее 2 см.
С помощью эталонных калибровочных пластин из комплекта поставки прибора выполните калибровку по инструкции к конкретному прибору.
Выберите режим работы и единицы измерения.
Установите датчик толщиномера на тестируемую поверхность строго вертикально без перекосов, плотно прижмите его. Учтите, что наклон прибора относительно поверхности искажает результаты измерений.
Прибор автоматически произведёт замер и выведет результаты на дисплей.
Перед повторным измерением датчик нужно отвести от тестируемой поверхности на достаточное расстояние.
По окончании работы выключите измерительный прибор.

Заключение

Толщиномеры широко используются в промышленности, строительстве и быту. С их помощью можно подбирать листовые материалы по толщине, контролировать качество нанесения декоративных и защитных покрытий, определять толщину и состояние стенок трубопроводов и различных ёмкостей.

Выбор толщиномера зависит от свойств материала, из которого изготовлена тестируемая деталь. Для работы с чёрными металлами подходят магнитные толщиномеры, для цветных металлов — вихретоковые, для неметаллических изделий — ультразвуковые. Измерительный прибор выбирают по ряду критериев с учётом особенностей конкретной задачи.

Назад к списку