Толщиномер: характеристики, виды, правила выбора и эксплуатации

Толщиномер представляет собой точный измерительный прибор, определяющий толщину материала либо нанесённого на него покрытия. Современные устройства способны производить точнейшие измерения без нарушения целостности верхнего слоя, из-за чего получили широкую популярность.

Толщиномеры являются достаточно востребованным видом измерительного оборудования и используются в различных сферах деятельности. Особое распространение они получили в машиностроительной отрасли и сервисных центрах по ремонту и диагностике автомобилей, где с их помощью определяют толщину лакокрасочного слоя и выявляют дефекты кузовов. Например, если автомобиль побывал в аварии, то незначительные вмятины и царапины частенько замазывают шпаклёвкой, затирают, шлифуют и окрашивают эмалью. Если краска подобрана очень точно, что легко сделать с помощью компьютерных технологий, а шлифовка выполнена идеально, то увидеть следы ремонта невооружённым глазом невозможно.

В таких случаях определить, был ли автомобиль в ДТП, способен только толщиномер, который моментально реагирует на малейшее изменение толщины лакокрасочного покрытия и легко распознаёт присутствие шпаклёвки на кузове. Это позволяет определять не только площадь повреждения, но и измерять глубину скрытых вмятин и больших царапин. Благодаря уникальным техническим способностям и высокой точности измерений толщиномеры являются главным рабочим инструментом экспертов-оценщиков, страховых агентов и автомаляров-полировщиков.

Помимо автомобильной отрасли, толщиномеры активно используются и в строительстве, где служат для безошибочного определения толщины изоляционных материалов и других покрытий, наносимых на разного рода коммуникации. Приборы входят в перечень профессионального инструмента инспекторов, принимающих объекты перед их сертификацией и вводом в эксплуатацию.

Помимо этого, толщиномеры широко используют в судостроении и авиационном секторе, где с их помощью проводят контроль качества лакокрасочного покрытия и его соответствия нормативам. Кроме того, с их помощью определяют толщину противопожарных и антикоррозийных покрытий металла на объектах повышенного класса опасности.

Толщиномеры широко используют для определения слоя ржавчины, пластика и композитных материалов, а также грунтовки любого состава и толщины. Несмотря на то что главным условием успешных измерений для большинства современных образцов является наличие металлического основания у исследуемой поверхности, существуют и простейшие механические модели, с помощью которых можно измерить толщину кожи, плёнки и других неметаллических материалов.

На сегодняшний день существует 5 разновидностей толщиномеров: механические, электромагнитные, магнитные, вихретоковые и ультразвуковые. Все они имеют разное устройство, особый принцип работы и свою сферу применения.

Толщиномеры данного типа являются самыми простыми измерительными приборами и бывают нескольких видов.

• Самым элементарным механическим прибором считается ручной толщиномер мокрого слоя, представляющий собой шестигранную пластинку, для изготовления которой используют пластик, алюминий или сталь. На края пластины нанесена специальная шкала, благодаря которой и определяется слой лакокрасочного или иного покрытия сразу после его нанесения. Измерения выполняются сразу после окрашивания, пока слой не схватился и не застыл. Данный вид толщиномеров используют для предотвращения перерасхода лакокрасочных материалов, а также для определения времени сушки того или иного покрытия.

• Игольчатые механические толщиномеры имеют элементарную конструкцию и состоят из измерительной иглы и шкалы. С их помощью измеряют толщину войлока, стеклохолста и различных текстильных материалов согласно ГОСТ 17177-94. Большинство игольчатых приборов работают в диапазоне от 1 до 200 мм, оснащены иглами длиной 200 мм и обладают погрешностью измерений ±1 мм.

• Механические ленточные толщиномеры представляют собой специализированные измерительные приборы, предназначенные для контроля за качеством обрабатываемой поверхности при пескоструйной обработке, гальванизации, обработке декоративного камня и покраске.

• Роликовые механические толщиномеры предназначены для определения толщины листового металла и широко используются в различных производственных отраслях, таких как машиностроение, судостроение и прочее. Прибор состоит из скобы, встроенного отсчётного устройства (часового или цифрового типа) и измерительной пятки.

• Индикаторные рычажные толщиномеры оснащены цифровым либо стрелочным индикатором и предназначены для измерения толщины таких материалов, как плёнка, войлок, ткань, бумага, картон и каучук.

Принцип работы электромагнитных образцов основывается на двух физических явлениях – магнитной индукции и эффекте Холла. Иными словами, измерение толщины рабочего слоя происходит за счёт определения плотности магнитного потока. Создание магнитного поля достигается за счёт присутствия мягкого ферромагнитного стержня и катушки, а для обнаружения изменений в этом поле используется второй стержень, также снабжённый катушкой. Электромагнитные приборы характеризуются минимальной погрешностью, значения которой не превышают 3%, что позволяет использовать их для высокоточных измерений в приборостроении и других промышленных областях.

Толщиномер данного вида оснащён встроенным магнитом и способен работать исключительно с металлическими поверхностями, взаимодействующими с этим самым магнитом. Приборы показывают хорошие результаты при работе с изделиями из чёрного металла, металлической сеткой и кузовами автомобилей. Принцип действия магнитных моделей основан на уменьшении значений мощности магнитного поля, возникающего по причине отдаления от магнита, которое создаёт изоляционный слой. Специальная шкала переводит данные в метрическую систему и выводит их на стрелочный или электронный цифровой дисплей.

Толщиномеры данного типа используются для замера толщины слоя токопроводящих поверхностей. Приборы оснащены катушкой с намотанной на неё тонкой проволокой и специальным зондом, генерирующим переменное магнитное поле, которое, контактируя с металлическими поверхностями, создаёт мощные вихревые потоки. Это приводит к появлению собственного электромагнитного поля, мощность которого зависит от толщины измеряемого изоляционного слоя.

Благодаря чувствительному элементу данные значения переводятся в метрическую систему и показывают толщину изоляционного покрытия. Особенно точных результатов удаётся добиться при работе с медными и алюминиевыми поверхностями, а вот при работе с чёрными металлами, напротив, процент погрешности несколько возрастает. Преимуществом вихретоковых моделей является их способность измерять толщину рабочего слоя на таких металлах, с которыми невозможно работать, например, магнитным прибором.

Данный вид толщиномеров считается самым совершенным из всех представленных, и предназначен он для диагностирования поверхности при помощи ультразвуковых волн. Такая технология позволяет не только измерить толщину покрытия, но и определить количество нанесённых слоёв, а также толщину каждого из них. Прибор легко высчитывает толщину лакового, грунтовочного и эмалевого слоя, а при наличии под ними шпаклёвки измеряет и её.

Благодаря высокой точности измерений и способности работать с самыми разнообразными материалами ультразвуковые толщиномеры получили широкое применение в сфере контроля за качеством производства. Кроме того, приборы активно используют в таких ситуациях, когда для измерений доступна лишь одна из сторон исследуемой поверхности, как в случае с трубопроводом либо когда прямой доступ к рабочей поверхности сильно ограничен. Большинство ультразвуковых моделей способно работать в диапазоне измерений 0,08-635 мм.

Однако несмотря на то, что прибор отлично работает с металлом, стеклом, керамикой, пластмассами, композитными материалами и стекловолокном, существует материалы, с которыми он не в состоянии справиться. К таким материалам относят бетон, древесину и пенопласт. Это обусловлено принципом работы ультразвукового прибора, который заключается в отправке звукового импульса на рабочую поверхность. Волна при этом отражается от материала и регистрируется чувствительным датчиком. Именно на основании значений отражённых импульсов происходит расчёт толщины слоя, на что уходит от 1 до 2 секунд.

Современный рынок измерительного оборудования предлагает толщиномеры в широком ассортименте. Ниже представлены наиболее популярные модели, занимающие верхние строчки рейтингов большинства интернет-магазинов.

• Механическая модель «Мегеон 19010» китайского производства предназначена для измерения листовых материалов и активно применяется в машиностроительной, приборостроительной отраслях и в промышленном производстве. Прибор оснащён удобным футляром, что обеспечивает удобство хранения и транспортировки. Диапазон измерений составляет 0-10 мм, габариты – 100х50х70 мм, вес – 60 г.

Модель способна работать при температуре от 5 до 35 градусов и влажности воздуха не более 80%. Разрешение толщиномера составляет 0,05 мм, погрешность – ±0,05 мм. Прибор очень прост в применении, оснащён вращающейся шкалой и удобно сидит в руке. Стоимость модели составляет 4 900 рублей.

• Электромагнитный толщиномер ЕТ-11Р также производится в Китае и считается одной из самых популярных моделей на российском рынке. Несмотря на своё китайское происхождение, прибор отличается высокой точностью измерений, не сбивается при низких температурах и имеет гарантию 2 года. Толщиномер предназначен для работы с цветными и чёрными металлами, нередко используется в автомастерских.

Модель оснащена функцией автоотключения во время длительного бездействия, имеет большой ЖК-экран с подсветкой и укомплектована батареей напряжением 9 V. Вес изделия вместе с батареей составляет 160 г, стоимость – 7 200 рублей.

• Ультразвуковая модель А1207 представляет собой самый миниатюрный толщиномер, который хорошо подходит для выполнения экспресс-контроля. Устройство способно производить измерения в диапазоне от 0,8 до 100 мм и предназначено для замеров толщины стенок труб из пластика и металла, котлов и шероховатых металлических обшивок, радиус кривизны которых может составлять 10 и более миллиметров. Модель широко применяется в химическом, пищевом и нефтегазовом секторе, а также в судостроении, судоремонте, тепловой и атомной энергетике, в трубопрокатном производстве и коммунальном хозяйстве.

Прибор оснащён встроенным преобразователем с частотой 4 МГц и имеет очень низкую погрешность, составляющую ± (0,005Х + 0,1) мм. Модель имеет LCD-дисплей и оборудована LiPol аккумулятором, время непрерывной работы которого достигает 16 часов.

• Магнитный цифровой прибор Elcometer 456 отличается высокой скоростью и точностью замеров, изготовлен с учётом новейших разработок в области измерений. Модель оснащена защитным чехлом и ремешком для переноски, укомплектована двумя элементами питания типа АА и инструкцией по эксплуатации на русском языке. Работа прибора осуществляется благодаря программному обеспечению ElcoMaster 2.0.

Из преимуществ можно отметить русифицированное меню, наличие экранных подсказок по калибровке, возможность быстрого перехода на расширенное меню и обратно, яркую подсветку дисплея и возможность сброса данных на компьютер при помощи кабеля и ИК-порта. Прибор имеет большой объём памяти, способен устанавливать верхний и нижний предел измерений и может отображать время и дату на распечатываемом материале. Стоимость Elcometer 456 составляет 36 700 рублей.

• Вихретоковый прибор SaluTron D5 является уникальным инструментом, предназначенным для замера толщины покрытий поверхностей из немагнитных металлов и сплавов. Он сконструирован по принципу моноблока со встроенным в корпус датчиком, может выполнять измерения в диапазоне 0-5000 мкм. Благодаря внедрению износостойких подпружиненных датчиков прибор стал очень долговечным и удобным в эксплуатации в сравнении с более ранними моделями.

Толщиномер способен работать с лакокрасочными, полимерными, изоляционными, прорезиненными, бумажными, анодноокисными, огнезащитными и диэлектрическими покрытиями, нанесёнными на алюминиевые, медные, хромовые и немагнитные основания, а также на пластины из высоколегированной нержавейки и цветных металлов. Стоимость этой высокотехнологичной модели составляет 45 940 рублей.

Прежде чем приступить к измерениям толщиномером, необходимо осуществить проверку настроек и правильно произвести калибровку устройства, если она необходима. Суть калибровки состоит в выполнении эталонного замера, во время которого прибору задают точные показания. Однако калибровке подлежат далеко не все приборы и если толщиномер самокалибрующийся, то никаких дополнительных манипуляций с ним производить не нужно.

Для того чтобы выполнить калибровку, используют специальные заводские пластины, идущие в комплекте с толщиномером. Одна из них выполнена из металла и имитирует основу кузова, а вторая – пластиковая, имитирующая лакокрасочное покрытие. При этом металлическая пластина может иметь любую толщину, а для пластиковой установлена стандартная толщина, равная 102 мкм.

Сама процедура калибровки очень проста и состоит в следующем: с новых пластин снимают защитную плёнку, затем включают прибор и сбрасывают имеющиеся настройки до заводских. Затем производят тестовый замер, во время которого на дисплее появляется уровень погрешности. Если его значение равно 0, то калибровка не требуется и прибор настроен точно. Если на экране появилось любое другое значение, то на металлическую пластину накладывают пластиковую и производят аккуратный замер её толщины.

Далее на панели нажимают кнопку режима калибровки «К» либо Cal и при помощи клавиш» > и < выравнивают экранное значение с эталонным, которое соответствует 102 мкм. Далее вновь нажимают клавишу «К», сохраняя заданную установку. На этом калибровку считают оконченной и приступают непосредственно к замерам.

Для этого включенный прибор подносят к рабочей поверхности и смотрят на экран либо циферблат. Толщиномер при этом держат ровно и крепко, не перекашивая его относительно исследуемой плоскости и не слишком отдаляя от неё. Проверку проводят в точечном или непрерывном режиме, аккуратно перемещая прибор вдоль поверхности. При исследовании кузова авто выполняют точечные замеры каждого фрагмента, исследуя по 5-6 точек на каждом подозрительном участке.

Вокруг каждой из точек производят по 3-5 замеров в радиусе 10-20 см, достигая таким образом более высокой точности измерений. Результаты по каждой точке записывают на листок, после чего судят о степени расхождения толщины покрытия на исследуемых участках с эталонными параметрами, указанными в специальных таблицах.

В целом толщина заводского лакокрасочного покрытия колеблется от 75 до 110 мкм, причём на крыше она немного меньше, чем на боковых элементах кузова. Если показания толщиномера превышают заводские значения хотя бы в 2 раза, то это свидетельствует о повторной покраске кузова, а наличие расхождений даже в 100 микрон говорит о присутствии неоригинального эмалевого слоя. Если разница между фактическими значениями и показателями в таблице превышает 160-200 микрон, то это обозначает, что на данном участке кузова использовали шпаклёвку.

Если слой шпаклёвки очень велик, то толщиномер начинает зашкаливать и не в состоянии отобразить толщину шпаклёвочного слоя. Это будет свидетельствовать о том, что машина побывала в серьёзной передряге и от её приобретения лучше отказаться.

При выборе толщиномера необходимо руководствоваться рядом важных моментов.

• Покупая инструмент, нужно помнить, что каждый вид прибора предназначен для определённых материалов и абсолютно непригоден для других. Поэтому в процессе выбора следует ориентироваться на ту работу, которую предстоит выполнять, и только на те материалы, с которыми предстоит работать. Если необходим универсальный инструмент, то лучшим выбором станет ультразвуковая модель.

• Следующим важным критерием выбора является уровень погрешности толщиномера. В современных ультразвуковых инструментах этот показатель не превышает 1%, в то время как у механических моделей может достигать 3% и выше.

• Следует обращать внимание и на внешние параметры толщиномера, к которым относятся габариты и вес. Маленькие инструменты гораздо удобнее в эксплуатации, тем более что даже самые компактные современные образцы отличаются высочайшей точностью и ни в чём не уступают своим габаритным аналогам.

• Ещё одним значимым критерием выбора является влажность и температурный диапазон, в котором способен работать тот или иной прибор. Так, одни модели могут функционировать исключительно при сухой погоде в диапазоне от -20 до 50 градусов, в то время как другие можно использовать даже под проливным дождём, но только при положительных температурах.

• Следует смотреть и на ударопрочность толщиномера. Так, одни изделия при малейшем ударе или падении мгновенно выходят из строя, тогда как другие могут спокойно продолжать работу после падения с 2-метровой высоты.

• Что касается наличия дополнительных функций, то весьма полезными из них являются возможность запоминания и сохранения данных и автоматизация вычислений и расчётов, избавляющая эксперта от необходимости делать их на бумаге.

Толщиномеры достаточно популярны среди автолюбителей и являются надёжным помощником при выборе новой машины. Потребители высоко оценивают качество этих приборов и заявляют о высокой точности измерений и безошибочном определении проблемных участков кузова. Отмечаются простота использования инструмента и отсутствие дорогостоящего обслуживания.

Потребители очень довольны функцией определения оцинковки, присутствующей на многих современных образцах. Она позволяет безошибочно определить «неродную» деталь кузова, даже если та окрашена в строгом соответствии с заводскими стандартами. Что касается нареканий, то многие сетуют на слишком высокую стоимость сверхточных моделей, что больше относится к профессиональному оборудованию, так как для личных нужд можно приобрести и китайский толщиномер стоимостью от 300 до 1500 рублей, который поможет найти скрытые дефекты кузова автомобиля и сделает это ничуть не хуже дорогостоящей модели.

Обзор самого лучшего бюджетного толщиномера YNB-100 смотрите в видео ниже.