Кромкоискатель своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

3D тестеры, центроискатели и кромкоискатели. Обзор производителей.

3D Testor (или 3Д щуп) является прибором для обкатки детали на фрезерных и электроэрозионных станках, с целью точного позиционирования относительно оси инструментов (для определения нулевых точек деталей, для измерения длин, центров отверстий и базовых кромок). Точность измерения 0,01 мм.
Таким образом можно быстро и просто выставить нулевые точки заготовки и провести измерение длины. Направление прикладывания щупа произвольное (ось X, Y, Z). Измерительный прибор всегда отклоняется в одно и то же направление и показывает расстояние между осью шпинделя и заготовкой. Как только индикатор устанавливается на ноль, ось шпинделя точно находится на кромке заготовки. Сразу, без длительных проб, без расчетов, без проблем с алгебраическими знаками. Это сокращает дополнительные расходы, повышает производительность и разгружает персонал.

Такие приборы могут изготавливаться как отдельный прибор, который затем вставляется в оправку, так и моноблоком (прибор совмещенный с хвостовиком под конкретный тип шпинделя.

Надо заметить что среди 3Д тесторов Haimer фактически занимает лидирующую позицию и по точности и по надежности приборов данного вида. Производственные наблюдения показывают практически удвоенную живучесть приборов Haimer, к примеру в сравнении с 3Д тестором Mahr, и тем более более дешевыми моделями.
Зачастую даже многие Тайваньские, Корейский и др. (в том числе и Европейские) компании предлагают в своих каталогах измерительные приборы именно Haimer (реже TSCHORN ).

3Д-щупы имеют влагостойкость по IP67. Для дополнительной защиты 3Д тестора от случайных перегрузок или аварийных ситуаций (например, при ударе или врезании измерительного наконечника о деталь) щупы выполняются из керамического легко разрушающегося материала (запрещено изготавливать щупы из других материалов, типа стали, алюминия и т.д. - с одной стороны прибор будет лишен защиты в случае перегрузки, и плюс теряется точность измерений, в частности из-за различия в коэффициентах теплового линейного изменения размеров материалов)
После замены поломанного наконечника, необходима калибровка прибора (пример данной операции приведен на видео в конце статьи)

Центроискатели (точность до 0,005 мм)

С помощью Сеntro можно быстро и точно определить эксцентричность отверстий и валов.

Centro зажимается в шпиндель фрезерного станка и устанавливается вблизи нужной оси.
Насадка щупа устанавливается таким образом, чтобы шарик щупа касался стенки отверстия или вала.

Измерительный прибор с циферблатом всегда в поле зрения.
Насадка щупа скользит вдоль заготовки при небольшом числе оборотов шпинделя и передает это движение на стрелки прибора. Корпус устройства Centro вращается вместе со шпинделем, и поэтому прибор всегда находится в поле зрения оператора.

Пока шпиндель и нужная ось не совпадают, стрелки при вращении отклоняются. Теперь положение шпинделя можно корректировать до тех пор, пока стрелки измерительного прибора не остановятся. Их остановка свидетельствует о достижении нужной оси.

Преимущества:

Проверка торцового биения поверхности относительно шпинделя
Компенсируется ошибка концентричности шпинделя или зажима - юстировка не требуется!
Сменные насадки щупа

Определение эксцентричности возможно и при помощи индикатора и шарнирного штатива.

Кромкоискатели вращающиеся (точность 0,01 мм)

Приборы для установки нуля (точность +/- 0,01 мм) - для настройки инструментов (фрез, сверл и т.д.) на ноль, для определения нулевой точки шпинделя станка

Ниже перечислены наиболее часто встречающиеся производители 3D-тестеров, щупов, центроискателей и кромкоискателей:

Часто при работе со столяркой сталкиваешься с проблемой нахождения центра круглой детали, будь то торец бревна или выпиленная заготовка, крышка…

Чтобы не мучиться каждый раз с разметкой предлагаю смастерить простой центроискатель своими руками из доски и полоски металла.

Чертеж и порядок изготовления понятен из фото что ниже.

Но я добавлю про изготовление. Начну с того, что во-первых этот центроискатель двойного назначения помимо поиска точки в центре окружности он может еще и чертить их (у него есть ряд насверленных отверстий под разные радиусы)

Для изготовления потребуется:
— Доска или фанера 20 мм. толщины.
— Полоска металла 3*25*305 мм.
— Три самореза
— И инструмент – линейка, карандаш, ножовка, дрель, шуруповерт.

1. Берем доску или фанеру 20-ку. На чертеже 19-шка т.к. деталь отшлифована.
Далее расчерчиваем и выпиливаем необходимую форму – см. рисунок.

2. Теперь переходим к полоске металла, лучше конечно если это будет алюминий, с ним просто работать — он легче поддается обработке. В общем, отпиливаем полосу длинной 30,5 см и шириной 25 мм. Если нет подходящей, то вырезаем ее из листа с помощью болгарки.

3 Следующий этап — разметка металлической полосы и сверление отверстий.
Все нужно сделать четко по размерам с рисунка – и отверстия под шурупы и под ось и под радиусы. После разметки нужные точки лучше пройтись керном. После чего сверлим сквозные отверстия (обратите внимание, что они разного диаметра) Работать лучше на сверлильном станке. И еще не забываем раззенковать места под шляпки шурупов, чтобы они закрутились заподлицо. Когда закончите со сверлением, не важно железо у вас или алюминий заготовку лучше пройтись мелкой шкуркой чтобы не оставалось острых краев и заусенцев.

Переходим к сборке нашего центрискателя.

4. Выставляем полоску с помощью угольника перпендикулярно основанию деревянной детали. При этом одна из сторон металлической полосы должна проходить четко по центру вырезанного треугольника с другой стороны. Зажимаем все струбцинами, чтобы не сдвинулось.

5. Осталось закрутить в раззенкованные гнезда саморезы и наш ценроискатель готов.

Пару слов как пользоваться только что собранным.

— Чтобы найти цент круга, предположим это торец бревна, как на первом фото, прикладываем вырез деревянной части к краю бревна и проводим по линейке штрих ближе к центру, далее сдвигаем центроискатель по кругу и проводим еще несколько линий. Достаточно четырех штрихов примерно под углом 90 градусов чтобы найти точку их пересечения которая и окажется центром бревна т.е. окружности.

— Как центроискатель чертит круги. Для этого в отверстие для оси вставляем что-нибудь острое вроде шила. После чего выбираем какое из отверстий на линейке подходит для нужного радиуса, вставляем туда грифиль карандаша или шариковою ручку и поворачиваем пластину вокруг шила – получаем окружность ну или полукруг.

Вот собственно и все, попробуйте собрать такой центроискатель своими руками – получите достаточно простой, эффективный и полезный инструмент для вашей мастерской.

Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.

Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.

Принцип действия

Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.

Принцип действия металлоискателя

Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.

Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.

Детектор или сканер?

В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.

Разновидности

Общие параметры

Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:

Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:

Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

Все параметры металлоискателя связаны сложным образом и многие взаимосвязи взаимоисключающие. Так, напр., понижение частоты генератора позволяет добиться большего проницания и зоны поиска, но ценой увеличения энергопотребления, и ухудшает чувствительность и мобильность вследствие возрастания размеров катушки. В целом же каждый параметр и их комплексы так или иначе привязаны к частоте генератора. Поэтому первоначальная классификация металлоискателей строится по диапазону рабочих частот:

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

Параметрическим.
Приемо-передающим.
С накоплением фазы.
На биениях.

Без приемника

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

До щелчка

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

Фазочувствительные металлодетекторы – любимые инструменты курортных старателей. Асы поиска настраивают свои приборы так, что точно над объектом звук снова пропадает: частота следования щелчков переходит в ультразвуковую область. Таким способом на ракушечном пляже удается находить золотые серьги размером с ноготь на глубине до 40 см. Однако на грунте с мелкими неоднородностями, обводненном и минерализованном, металлоискатели с накоплением фазы уступают прочим, кроме параметрических.

По писку

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

О размерах катушки

Монопетля

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Номограмма для расчета многослойных катушек

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
По номограмме определяем количество витков w.
Задаемся коэффициентом укладки k = 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S = klt.
Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
Если получилось d = (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d

Не каждый может себе позволить купить металлоискатель. А для поиска железа и вовсе не обязательно приобретать дорогостоящее устройство. Достаточно собрать его самому. И находить он тоже будет.

К слову скажу, что я видел репортаж по телевизору, как мужик, собравший металлоискатель и искавший с его помощью металлолом, в лесу обнаружил ящик с патронами времен гражданской войны.

Я и сам давно пытался собрать такой прибор и он даже заработал! Но искать с его помощью монеты не получится, так как реагирует он преимущественно на крупные металлические предметы.

И так, для сборки простого металлоискателя нам необходимо:

~ два транзистора КТ315 или аналогичные;
~ два конденсатора 1000 пф;
~ два конденсатора 10000 пф;
~ два резистора 100 кОм.

Помимо этого пригодятся: элемент питания 3,7-5 вольт, наушники, Проволока в эмаль-изоляции диаметром 0,5-0,7 мм.

Схема сборки простейшая!

Катушки можно наматывать на обычной кастрюле. После десяти витков делается петля и продолжается намотка остальных двадцати витков.

Картонная плата металлоискателя

Ее обратная сторона

Корпус делается из любого материала, желательно герметичного. Штангу можно сваять из труб. Катушки размещаются на одной плоскости на расстоянии в 10 см.

Если при включении прибора появился в наушниках писк, то значит надо аппарат настраивать — менять расстояние между катушками. Или настроить с помощью феррита.

Таким образом, можно заработать поиском металлолома на хороший фирменный прибор. И дело доброе будет делаться — земля очищаться. Ну и металл будет повторно использоваться.

Фото в статье мои, сделаны еще в 2014 году. А первая картинка со схемой взята с открытых источников.

Как сделать несложный металлоискатель для поиска на пляже

В этой статье я расскажу, как собрать простой металлоискатель для поиска монет и драгоценностей на пляже. Он состоит из одной микросхемы — таймера NE555N, катушки и еще нескольких радиокомпонентов.

Рассчитывайте потратить на постройку этого металлоискателя до 300 рублей!

Требующиеся материалы

Для сборки металлоискателя вам потребуется:

микросхема таймера NE555N, в корпусе DIP;
резистор 47 кОм;
два конденсатора 2.2 мкФ, 16 В;
кусочек контактной макетной платы;
батарейка на 9 вольт, переключатель, колодка для батареи;
электромеханический звукоизлучатель;
100 метров медного провода диметром 0.2 миллиметра;
немного плотного картона и клей.

Вместо электромеханического звукоизлучателя можете использовать конденсатор на 10 мкФ и любой динамик с импедансом 8 Ом, включенные последовательно.

Схема металлоискателя

Поисковая катушка

Cамая сложная часть металлоискателя это его катушка. Я рассчитал, что катушка диаметром 90 мм должна иметь примерно 260 витков медного лакированного провода диаметром 0.2 мм. При этом ее индуктивность как раз будет примерно 10 миллигенри.

Наматывал катушку аккуратно, виток к витку. Чтобы провода не распускались, сверху обмотал намотку белой изолентой.

Если вы хотите сделать катушку большего диаметра, чтобы увеличить дальность обнаружения цели, то в сети есть несколько онлайн калькуляторов, с помощью которых вы сможете ее рассчитать.

Монтажная плата

Я разместил все электронные компоненты на кусочке макетной платы. Соединения выполнял самым обычным проводом, который был под рукой. Сама пайка платы заняла не более 15 минут.

Размер платы примерно получился равным размеру спичечного коробка.

Корпус

Ручку металлоискателя для упрощения я решил сделать из картона. В ручку устанавливается монтажная плата, выключатель и батарейка.

Все это вырезалась из плотного картона и склеивалось клеем ПВА. После того, как клей высох, я сделал отверстия в картоне под плату и провода.

Затем, я приклеил поисковую катушку к ручке термоклеем. Последним шагом я, так же используя термоклей приклеил плату и батарейку внутрь ручки.

Заключение

Работает металлоискатель следующим образом: пока рядом с катушкой нет металлических предметов, звукоизлучатель пищит с одинаковой частотой; при поднесении металлического предмета, тон звука изменяется в сторону более высокого.

Дальность обнаружения большой монеты по воздуху по моим измерениям составила 5 — 7 сантиметров!

Простой металлодетектор малыш FM-2 улучшенный

Представляю вашему вниманию схему более улучшенного металлоискателя Малыш FM-2. Металлоискатель малыш fm2 не так уж и сложно собрать своими руками, не смотря на его значительные изменения. Это пожалуй самый простой селективный металлоискатель, который сможет собрать даже начинающий радиолюбитель.

Схема улучшенного металлоискателя Малыш FM-2

Технические характеристики и особенности:

Напряжение питания — 9 Вольт
Глубина обнаружения металлов около 15 см.
Селекция металлов — черный, цветной
Светодиодная индикация металлов — черный, цветной
Индикатор включенного питания

Итак, данная печатная плата металлоискателя Малыш FM-2 рассчитана на использования DIP компонентов, что бы было удобно всем, так как многие начинающие радиолюбители еще не сталкивались с SMD компонентами.

Конденсаторы С5-22нФ и С1-100нФ обязательно должны быть плёночными

Стабилизатор напряжения AMS1117 -3.3v

Вид со стороны дорожек

После сборки платы, приступаем к изготовлению катушки.

Стандартная катушка содержит 150 витков, диаметр провода 0,3, и намотанная на оправе 150 мм. Но я решил немного уменьшить диаметр до 10-11 см для того, что бы металлоискатель лучше видел мелкие предметы, глубина обнаружения при этом уменьшается но чувствительность увеличивается. У меня не было провода 0.3, и поэтому намотал 0,4 на оправе 10 см, 130 витков.

Итак, после того как катушка намотана, необходимо её очень плотно стянуть скотчем.

Теперь обязательно нужно экранировать катушку, для того что бы металлоискатель не реагировал на помехи и не было ложных срабатываний. Берем пищевую фольгу и плотно обматываем катушку. Обратите внимание, концы фольги не должны соприкасаться друг с другом!

Затем берём провод, зачищаем конец и приматываем к одному краю экрана катушки, затем стягиваем её и снова плотно обматываем скотчем.

Подключаем катушку к плате. Провод от экрана, нужно припаять к минусу платы.

Теперь осталось прошить микроконтроллер и на этом все, можно пользоваться )

Если вы все сделаете правильно, то прибор должен заработать без проблем, при первом включении. Внимательно проверяйте номиналы деталей и не забудьте, что конденсаторы С2-22нФ и С6-100нФ обязательно должны быть плёночными, НЕ керамические!

Печатная плата, прошивка, а так же список деталей, которые можно очень дёшево купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находится ниже под видео!

Видео работы металлоискателя малыш FM-2 v2

Хороший металлоискатель своими руками

Читайте также: