Способ измерения параметра электропроводящего слоя

Способ измерения параметра электропроводящего слоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ССЮЭ СОВЕТСКИХ ицг

РЕСПУБЛИК

69) 011

gag G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (2i) 3813672/25-28 (22) 22,11.84 (46) 23.01.86,Бюл.В 3 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Е.Г.Беликов (53) 620.179. 14(088.8) (56) Приборы неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред.В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1976, кн.2, с.326.

Авторское свидетельство СССР

У 211130, кл. G 01 N 27/90, 1966. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРА ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ, заклкг. чающийся в том, что вихретоковый преобразователь размещают в зоне контроля, непрерывно регулируют частоту тока возбуждения преобразователя в диапазоне, обеспечивак щем проникновение электромагнитного

Ф поля на глубину от нескольких до:лей до величины, равной или большей толщины слоя, сравнивают амплитуды сигналов преобразователя на смежных частотах, определяют их разницу и измеряют частоту, для которой эта разница максимальна, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения способа, дополнительно измеряют значения мешающих параметров электропроводящего слоя, а величину контролируемого параметра определяют из условия

/8 = const, гда 3= Г2/Гы, р,б — глубина проникновения электромагнитного поля в материал слоя на измеренной час-; Е тоте я

t,p,d — - соответственно толщина, абсолютная магнитная проницаемость и удель- Я ная электрическая проводимость контролируемого слоя, включая контролируемый параметр °

1206682

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения . толщины, магнитной проницаемости и удельнбй электрической проводимости электропроводящих слоев, в частности методом вихревых токов.

Цель изобретения — повьппение точности измерения и расширение области применения способа.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации способа, измерения параметра электропроводящего слоя.

Устройство содержит генератор 1 переменной частоты, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 измерения частоты и,, на которой разница сигналов.преобразователя 2 на смежных частотах максимальна, блок 4 обработки информации, блок 5 выделения дополнительной информации и блок 6 индикации.

Способ основан на том, что частота M сигнала в характерной точке амплитудно-частотной характеристики преобразователя (т.е. в точке максимальной разности сигналов на смежных частотах) является не только функцией толщины слоя,но и его удельной электрической проводимости

6 и магнитной проницаемости . При этом, как показали расчеты и экспериментальные исследования, на частоте ао, измеренной в характерной точке, отношение толщины t электропроводящего слоя к глубине проникновения электромагнитного поля в материал слоя и не зависит от вариаций в широком диапазоне параметров

t б и ц электропроводящего слоя и зазора меж у преобразователем и поверхностью слоя.

Таким образом, если известны частота ы, сигнала в характерной точке и два (из трех) параметра злектропроводящего слоя, величину третьего параметра можно определить из условия t/g = const. Это позволяет скорректировать результаты измерений контролируемого параметра (например, толщины t слоя) в зависимости от вариаций двух других мешающих параметров (например, 1п и G ) слоя путем предварительного их измерения известными способами и последующего определения величины конт45

5

40 ролируемого параметра из условия ,С/й = const на частоте 43, сигнала преобразователя, измеренной в характерной точке.

Применительно, например, к решению задачи измерения магнитной прони цаемости металлического листа вихретоковым методом способ с помощью устройства реализуется следующим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 размещают в зоне контроля. С помощью генератора 1 переменной частоты в преобразователе 2 возбуждают ток с непрерывно изменяющейся частотой в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину,от нескольких долей до ве; личины, равной или большей толщины слоя.

Затем выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход блока 3 измерения частоты, где осуществляют сравнение сигналов преобразователя

2, выработанных на смежных частотах, определяют их разницу и измеряют частоту Ю,, на которой эта разница максимальна. При этом действукяций на выходе блока 3 сигнал зависит от всех трех параметров (t, p и б ) контролируемого слоя и не изменяется прн вариациях зазора между преобразователем 2 и поверхностью листа. С выхода блока 3 сигнал подают на блок 4 обработки информации, На два других входа этого блока с выхода блока 5 выделения дополнительной информации подают сигналы, пропорциональные величине мешающих параметров — удельной электрической проводимости и толщине металлического листа. При этом определение величины мешающих параметров (Д и t) листа в блоке 5 осуществляют известными устройствами: 6, например, с помощью моста, t — с помощью микрометра, В блоке 4 обработки информации все три сигнала обрабатывают в соответствии с условием постоянства отношения толщины t листа к глубине проникновения электромагнитного поля в материал g листа на измеренной частотея,. При этом на выходе блока 4 обработки информации действует сигнал, прямо пропорциональный магнитной проницаемости листа, который и регистрируется индикатором 6.

1206682

Составитель И.Кесоян

Техред З.Палий Корректор М.Пожо

Редактор А,Шишкина

Заказ 8703/45 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Так как определение величины контролируемого параметра листа

t осуществляется из условия — — =

Г

const, то при изменениях, например увеличении, одного из мешающих параметров увеличивается один из выходных сигналов блока 5 выделения дополнительной информации. Одновременно и во столько же раз уменьшается выходной сигнал блока 3 измерения частоты ц,, так что выходной сигнал блока 4 остается неизменным, т.е. остается неизменной величина контролируемого параметр4 p — магнитная проницаемость листа.