Есть ли смысл в приобретении недорогого толщиномера? Можно ли с его помощью избавить себя от неверных решений? Посмотрим на примере двух приборов — Richmeters RM-660 и iCarTool IC-T150.

Есть такие сегменты рынка, где без профессионального консультанта делать нечего. Самые очевидные примеры — загородное строительство и подержанные автомобили. Роднит их многое: в них крутятся большие деньги. Люди нечасто покупают машины и дома, не успевают во всем детально разобраться и получить опыт. Но главное — и там и там самые важные детали скрыты от глаз. Счастливый новосел только через полгода узнает, что под сайдингом его дом собран из пеноблоков на монтажной пене. А автолюбитель по весне обнаружит тут и там паучки ржавчины и отваливающиеся наслоения шпаклевки.

Можно ли это предотвратить? Можно. Вникнуть в тему, составить план действий, нанять специалиста-консультанта, который отличит перекупа, скрутившего одометр, от дедушки, который два раза в год ездил на дачу. Но специалист стоит денег. Поэтому рационально привлекать его на последнем этапе, когда уже есть «шот-лист» автомобилей, которые подходят будущему автолюбителю. А на предварительном этапе, чтобы отбраковать машины-первертыши, «конструкторы», творения «скульпторов по шпаклевке» и прочий хлам нам поможет толщиномер.

Что нам предстоит определять и какие требования к точности? Возможные результаты измерений можно условно разделить на пять групп:

1. 90-120 микрон. Это заводская покраска. В машинах попроще слой поменьше (от 70 мкм), в дорогих побольше (до 150 мкм). В этом интервале могут флуктуировать и показания приборов, вердикт все равно будет один — заводская краска.
2. 180-300 микрон. Это означает, что автомобиль перекрашивался, краска в два слоя.
3. От 350 микрон — тоненький слой шпаклевки. Фатального ничего нет, либо незначительное повреждение, либо качественный кузовной ремонт.
4. От 500 до 1000 микрон — шпатлевка.
5. От 1000 — плохая шпатлевка и/или сварные швы.

Да, идеальной равномерности в нанесении слоя краски не достигается даже на самых современных производствах, так что небольшая случайная ошибка прибора или загрубление измерений не должно сильно влиять на релевантность измерения. Главное, чтобы результаты однозначно интерпретировались в правильной категории.

Для беглого осмотра автомобилей непрофессионалами и предназначены два прибора, которые сегодня сойдутся в схватке за звание лучшего в нижнем ценовом сегменте.

Описание приборов

Richmeters RM-660

Этот прибор я купил несколько лет назад по случаю, «чтобы был». Его отличие от совсем уж дешевых — возможность измерять покрытие не только на стали, но и на алюминии. Толщина покрытия определяется в миллиметрах до второго знака после запятой.

Из заявленных технических характеристик интерес представляют три параметра:

Точность — 2% + 0,02 мм. Максимальная толщина покрытия — 1,25 мм. Минимальная толщина основания — 0,5 мм. Питание от батареи 2032.

Прибор поставлялся в блистере. В комплекте шли два образца металла — сталь и алюминий. Предусмотрена калибровка нулевой точки.

Насколько мне известно, фирмой Richmeters этот прибор больше не выпускается, но в интернет-магазинах полно его клонов под другими брендами.

iCartool IC T150

Этот прибор современнее, корпус вдвое крупнее, экран более информативный.

В комплекте к прибору прилагается набор пленок разной толщины. Они используются для проверки и калибровки.

А в качестве образца металла прилагается только алюминиевая пластина. Это минус, хотя сталь найти в хозяйстве не так уж и сложно.

Заявленные характеристики прибора такие:

Точность — 3% + 0,001 мм Максимальная толщина покрытия — 2 мм Минимальная толщина основания — 0,2 мм для железа, 0,05 мм для немагнитных сплавов. Питание: 2 батарейки ААА.

По своим характеристикам оба прибора должны вполне справиться с задачей. Но у IC‑T150 богаче функционал:

1. Распознавание типа металла - магнитный или немагнитный сплав может быть не только в ручном, но и в автоматическом режиме.
2. Ведение статистики измерений — вывод максимального, минимального и среднего значения, отклонения, а также числа проведенных измерений.
3. Подсветка экрана
4. Звуковой сигнал об окончании измерения
5. Калибровка по образцам металлов и полимерным пластинам разной толщины — для всего диапазона измерений.

Несомненно, у iCarTool имеется преимущество и по заявленной точности и по дополнительным возможностям.

Внутренний мир

iCarTool IC T150

Вскрытие показало, что прибор построен на контроллере CMS8S5880.

Недорогой и нетребовательный к питанию контроллер со встроенным АЦП разрядностью 12 бит. Это значит, что прибор различает 4096 градаций сигнала с датчика. Заявлен предел измерений в 2 мм, цена деления 0,001 мм, получается двойной запас точности оцифровки аналогового сигнала. Ну что ж, явной отсебятины прибор не выдаст, все дело в адекватности сигнала датчика.

Так же на борту присутствует микросхема 74HC4060D, это двоичный 14-ступенчатый счетчик с осциллятором. Очевидно, ее предназначение — генерировать тестовые импульсы на датчик.

Третья микросхема со стертой маркировкой. Но дорожки на плате намекают, что возможно это драйвер дисплея.

Датчик прибора представляет из себя небольшую катушку, на которую намотана одна обмотка тонкой медной лакированной проволоки.

Richmeters RM-660

Датчик аналогичный IC-T150, тоже с одной катушкой, но на ферритовом сердечнике.

Тестовые сигналы

Раз уж мы разобрали приборы, имеет смысл посмотреть, как вся эта электроника ведет себя в деле. Но прежде слегка коснемся принципа работы толщиномеров.

Для работы прибор должен подать ток на электромагнит, который пользователь прижимает к покрашенной поверхности металла. Переменный ток в обмотке магнита создает магнитодвижущую силу, которая зависит от параметров катушки магнита. Один из ее параметров — наличие вблизи сердечника ферромагнитного материала.

Чаще всего для определения магнитодвижущей силы применяют вторую катушку, намотанную на тот же сердечник. Но оба рассматриваемых прибора обходятся одной катушкой.

Очевидно, анализируя ток в единственной катушке, можно определить дистанцию от нее до металла, т. е. искомую толщину слоя краски.

Я аккуратно подключился к датчику RM-660 и вот что показал осциллограф:

RM-660 после включения подает на датчик короткие импульсы с частотой порядка 37,5 КГц и формой, близкой к синусоидальной. Длительность сигнала 12 мс, интервалы между сигналами 1 с.

При появлении металла вблизи датчика запускается процесс измерения: интервалы становятся 35 мс, при этом частота сигнала не меняется.

Крупнее:

Заметна обратная зависимость амплитуды синусоиды от близости металла.

Вот датчик прижат к образцу железа:

А вот датчик прижат к образцу алюминия:

Я думаю, именно по амплитуде и происходит определение толщины слоя краски.

iCarTool IC-T150

C этим прибором все оказалось сложнее. При подключении щупов осциллографа он отказывался стартовать в рабочем режиме и выключался, показав на прощанье надпись ERR на экране. Пришлось пойти на хитрость и отключать щупы осциллографа на время старта (и самотестирования) прибора.

Но упорство было вознаграждено: снятые осциллограммы показали сигнал частотой 4,6 МГц, который присутствует все время работы прибора. К сожалению, прибор не определял металл с подключенным осциллографом — щупы вносили слишком большие помехи.

Как и у RM-660, здесь при приближении металла амплитуда сигнала уменьшалась:

По результатам можно сказать, что повышенная частота измеряющего сигнала (в 120 раз!) должна положительно сказываться на точности измерений, но при прочих равных предъявлять повышенные требования к аппаратной части (отдельный генератор сигнала и вероятно более мощный процессор) и питанию (две ААА вместо одной 2032 у RM‑660 снимают этот вопрос).

Точность измерений

Измерения на железе

Для тестирования я использовал весь набор образцов пленок (0.05, 0.10, 0.25, 0.50, 1.0 и 2.0) и их комбинации. Так у меня получился максимально подробный график с 32 точками в диапазоне от 0 до 2 мм.

Первый тестовый замер я производил с калибровкой только по нулевой точке. И вот результаты:

Зеленой линией показан идеальный график, чем ближе к нему — тем лучше.

Синяя линия — измерения RM-660. На толщине покрытия 1,15 мм и более прибор отказался определять металл — процесс измерения не запускался. Напомню, заявленная в характеристиках максимальная толщина покрытия — 1,25 мм.

Кривая показаний RM-660 весьма линейна. Если бы у прибора была калибровка не только по нулевой точке — показания были бы намного точнее. Ну, а пока — систематическая ошибка более 20%.

Красной линией показаны результаты измерений IC-T150. Они хорошо согласуются с реальностью, особенно до толщины покрытия в 1.0 мм. Именно этот диапазон нам наиболее интересен, т.к. после уже не столь важно, сколько под краской слоев шпаклевки — и так понятно, что кузов ремонтировался, и ремонтировался серьезно.

Еще один важный параметр — постоянство результатов от измерения к измерению.

Я сделал по 6 измерений на трех наиболее важных образцах толщины: 50, 100 и 150 мкм. Полученные данные отображены на графике. Надо учитывать, что RM‑660 сильно завышает толщину в этом диапазоне, так что его измерения пленки 100 мкм практически совпали с измерениями прибором IC-T150 образца толщиной 150 мкм.

На этом графике чем более ровная линия — тем лучше. Оба прибора измеряют толщину с хорошей повторяемостью результатов. Случайные ошибки минимальны.

Измерение покрытия на немагнитных сплавах

Оба прибора откалиброваны по нулю, IC-T150 по образцам покрытий не калибровался.

Цвета линий те же, что и в прошлой серии измерений.

С этим измерением все еще лучше — линии практически совпали в одну.

И повторяемость результатов превосходная. Даже не стану приводить график, там просто горизонтальные линии.

Калибровка

В отличии от RM-660, IC-T150 можно откалибровать по шести точкам. Для этого пригодятся образцы, которые прилагаются к прибору. Штангенциркулем неудобно измерять толщину пленки, так что измерил всю пачку тестовых образцов:

С учетом обстоятельств, соответствует расчетной толщине (0,05+0,1+0,25+0,50+1+2 = 3,9 мм.)

Калибровка производится так: Включаем прибор с зажатой кнопкой «вверх». Прибор стартует в режиме калибровки и нужно поставить его на металл без покрытия. Затем прибор высветит на экране «0,05». Подкладываем под него пленку толщиной 0,05 мм. Высвечивается «0,10». Убираем 0,05, кладем 0,10. И так далее, до 2.0. После прибор сам перезагружается и он снова готов к работе.

После перекалибровки на тех же образцах я снял вот такой график:

Надо сказать, было хорошо, осталось хорошо.

А работает ли вообще калибровка? Попробуем сознательно испортить настройку и посмотрим, что из этого выйдет. В этот раз я вместо пленки 0,25 мм положу пленку 0,50 мм, а вместо 0,50 мм положу 0,60 мм, т. е. сразу две пленки, 0.50 мм и 0,10 мм.

Повторим обход всех точек:

Да, калибровка влияет на работу прибора, он смог перенастроить коэффициенты так, чтобы изменились не две точки, а весь нарушенный неправильной калибровкой фрагмент шкалы плавно ушел от верных значений и плавно же к ним вернулся.

Работа приборов на разных сплавах и покрытиях

Теперь проверим работу приборов в сложных случаях.

Для теста я припас несколько образцов разных металлов. Сталь, оцинкованная сталь, нержавеющая сталь, авиационный алюминий и медь. В качестве покрытий рассмотрим полимерную пленку (имитирует слой краски) и цинковый грунт. Цинковый грунт интересен нам тем, что цинк, содержащийся в нем, теоретически может интерпретироваться приборами как гальваническое покрытие и не учитываться в измерениях. Особенно если речь идет о немагнитных материалах.

Я думаю, что в большинстве случаев пользователю недоступен для калибровки образец исследуемого сплава без покрытия. Поэтому, калибровать оба прибора будем по прилагаемому к прибору образцу по нулевой точке.

Образец №1 — кузовная сталь автомобиля Вольво, с покрытием.

Для того чтобы определить адекватность оценки, добавим к покрытию свои 100 микрон:

Оба прибора с задачей справились. IC-T150 точнее, но и RM-660 дает понять, где второй слой краски.

Образец №2 — авиационный алюминий без покрытия.

Металл без покрытия оба прибора определили точно, фото не прикладываю, там нули.

С покрытием в 100 микрон тоже справились.

Образец №3 — авиационный алюминий с цинковым грунтом.

Оба прибора рассматривают цинковый грунт как покрытие и способны измерять его толщину. RM-600, по обыкновению, завышает.

Образец №4 — оцинкованная сталь.

RM-660 оцинковку как покрытие не воспринимает.

Довольно странное поведение IC-T150. Колпачок ступицы полностью оцинкован, но слой цинка совсем не 94 мкм. Я измерил другими толщиномерами, более высокого класса, толщина покрытия 10-15 мкм.

Образец №5 — оцинкованная сталь с цинковым грунтом.

Снова IC-T150 завышает показания на приблизительно сто микрон. Покрытие цинковым грунтом толщиной порядка 30 микрон, но прибор показывает 129. При увеличении толщины покрытия (я подкладывал пленки до 0,5 мм) эта разница в 100 мкм сохраняется.

Образец №6 — нержавеющая сталь А2.

И тут прибор добавляет лишнего. Но в этот раз всего 33 микрона. Что любопытно, прибор автоматически выбирает работу в режиме стали, хотя этот образец совершенно не магнитится. Если же принудительно переключить его в режим не ферромагнитных материалов, он вообще не запускает процедуру определения слоя.

RM-660 при переключении в режим NFE на этом образце без покрытия показывает толщину слоя 1,2 мм.

Итого, толщина покрытия на нержавейке определяется с учетом этих индивидуальных особенностей приборов: RM-660 завышает в полтора раза, IC-T150 добавляет полку в 30 микрон.

Образец №7 — нержавеющая сталь с цинковым грунтом.

Как и в предыдущих опытах, цинковый грунт определяется как покрытие.

Образец №8 — медь

С пленкой 100 мкм:

С медью оба прибора ведут себя превосходно.

Измерение на автомобиле

Измерение проводились на перекрашенном автомобиле.

Richmeters RM-660:

Как и в лабораторных условиях, RM-660 немного завышает.

iСarTool IC-T150:

А результаты измерений IC-T150 совпали с измерениями более дорогими приборами. Все точно.

Эргономика, экран, звук

RM-660 компактнее, но я бы не назвал это большим преимуществом. В руке удобнее лежит IC-T150, а с точки зрения экономии места для хранения разница несущественна.

Очень удобна подсветка экрана. Конечно, в сумерках машины лучше не осматривать. Но и при нормальном освещении экран с подсветкой читается лучше.

При необходимости быстро провести проверку машины, очень удобна функция накопления статистики по измерениям. Можно буквально вслепую потыкать во множество точек кузова и только после этого посмотреть максимальную толщину, минимальную, среднюю и отклонение. Это сразу дает представление о поверхности большой площади, скажем, о кузовном элементе.

Самый большой недостаток IC-T150 — углы обора экрана. При взгляде сверху экран становится нечитаем. Вот как это выглядит:

В свою очередь, RM-660 тоже обладает неприятной особенностью: об окончании измерения видно только по смене надписи на экране — «SCAN» меняется на «HOLD». И ладно бы скорость работы была хорошей — так нет, прибор на измерение тратит в разы больше, чем IC-T150. Таким образом, приложив прибор к кузову, нужно отслеживать появление надписи HOLD, чтобы не переставить его раньше времени. Это очень неудобно.

Энергопотребление, расход батареек

Потребление RM-660 в режиме ожидания измерений менее 4мА.

В момент измерения в пике доходит до 7 мА, но на такое короткое время, что я даже не успевал сделать фото. Если принять номинальную емкость батареи 2032 за 210 мАч, то это значит, одной батарейки должно хватить на 50 часов в режиме ожидания и немногим меньше в режиме измерения. Кстати, у прибора есть функция автоотключения.

Потребление IC-T150 немного больше:

Но и емкость батарейки ААА выше. Они бывают разные, даже недорогая щелочная должна выдать ну пусть 800 мАч. Это значит, что у IC-T150 пробег до замены элементов питания будет примерно вдвое больше. И формат ААА на мой взгляд удобнее — он более распространен и наверняка в каждом доме есть запас.

Время измерения

Это важный параметр, потому что для детального осмотра автомобиля приходится делать десятки и даже сотни измерений. Но и считать, что чем быстрее происходят измерения, тем лучше — тоже неверно. Правильно установить прибор на криволинейную поверхность занимает какое-то время. И если прибор будет мгновенно проводить измерения, как только завидит вблизи металл — намеряет он всякую чепуху.

Для выяснения времени замера я взял видео с измерениями и посчитал количество кадров от контакта датчика с поверхностью до появления результатов на экране.

У меня получилось, что на одно измерение RM-660 тратит от 3,7 до 4,5 секунд. Это много.

А толщиномеру IC-T150 требуется от 0,4 до 1,13 секунд.

Это комфортный промежуток времени. Меньше уже просто ни к чему, практическую работу это не ускорит.

Итоги

Недостатки RM-660:

1. Отсутствует звуковой сигнал об окончании измерений
2. Калибровка только по нулевой точке
3. Большая длительность измерения
4. Систематическая ошибка в измерениях, завышает.
5. Отсутствует подсветка экрана

Преимущества RM-660

1. Хорошие углы обзора экрана
2. Более адекватное поведение на оцинкованной стали
3. Наличие в комплекте образца стали и алюминия

Недостатки IC-T150:

1. Экран с «мертвыми» углами обзора
2. Странное поведение на оцинковке

Преимущества IC-T150:

1. Более высокая точность измерений
2. Высокая скорость измерений
3. Более гибкая калибровка по семи точкам
4. Звуковой сигнал об окончании измерения
5. Подсветка экрана
6. Накопление статистики по измерениям
7. Удобное питание от батареек ААА
8. Наличие в комплекте тестовых пленок

Вывод

Оба прибора работают, оба не без недостатков.

Недостатки RM-660 неприятны, но не делают прибор бессмысленным. Его ошибка линейна, повторяемость результатов хорошая. Если каждый раз вычитать треть от его показаний, если не торопиться с измерениями, не лениться отслеживать экран даже когда это неудобно — вполне можно обследовать им машину.

Работать с IC-T150 намного удобнее и даже приятнее. Времени уходит в разы меньше. Недостатки экрана компенсируются тем, что не обязательно отслеживать его при установке прибора на машину. После звукового сигнала прибор можно отнять от кузова и посмотреть на экран под удобным углом. Хуже дело обстоит с оцинковкой. Гальваническое покрытие трактуется прибором как лишний слой краски, это сбивает с толку.

RM-660 фирмой Richmetrics уже не выпускается. Очень похожие внешне толщиномеры выпускаются сейчас под разными брендами и стоят совсем недорого. Соответствуют ли они тому, что протестировал я — мне неизвестно.

Пожалуй, нет смысла выбрасывать RM-660, чтобы купить IC-T150. Но если нет никакого толщиномера, из этих двух однозначно преимущество у IC-T150.