Устройство для измерения толщины экструзионных диэлектрических пленок

Устройство для измерения толщины экструзионных диэлектрических пленок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Повьшение точности контроля толщины экструзионных диэлектрических пленок достигается тем, что с помощью дополнительного емкостного первичного преобразователя 10, установленного в головке Экструдера, изменение емкости этого преобразователя, вызванное изменением диэлектрической проницаемости контролируемого материала, преобразуется в блоке 11 в напряжение, управляющее аттенюатором 12, установленн1)1м в цепи измерительного сигнала , с помощью которого компенсируются погрешности, вносимые изменением диэлектрических свойств материала. 1 ил. i (Л ftamsfuoA Лч tfopuptoHue )1 со ЕЯ N ы 00. 00 li

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 ° 0 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/, З /

/ с е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 401 2580/24-28 (22) 24.01. 86 (46) 23.06.87. Бюп. М 23 (71) Киевский технологический институт легкой промьппленности (72) Н.М.Свиридов, Ю.А.Скрипник, В.А.Ефремов, Ю.М.Осецкий, А.Д.Петухов, Б.Н;Значковский, В.А.Сенатос и В.Т.Марченко (53) 621.317.39:531.717 (088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

Р 892201, кл. G 01 В 7/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1158857, кл. G 01 В 7/06, 1985.

„„SU„„1318784 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИHbI ЭКСТРУЗИОННЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к измерительной технике. Повышение точности контроля толщины экструзионных диэлектрических пленок достигается тем, чтб с помощью дополнительного емкостного первичного преобразователя 10, установленного в головке экструдера, изменение емкости этого преобразователя, вызванное изменением диэлектрической проницаемости контролируемого материала, преобразуется в блоке 11 в напряжение, управляющее аттенюатором 12, установленным в цепи измерительного сигнала, с помощью которого компенсируются погрешности, вносимые изменением диэлектрических свойств материала.

1 ил.

1318784

10

Изобретение относится к измерительнойй технике и может быть использовано для контроля толщины диэлектрических пленок, получаемых экструзионным способом, в процессе их производства. .Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения погрешностей измерения, обусловленных изменением диэлектрических свойств материала пленки при изменении его состава, структуры и т.п.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения толщины экструзионных диэлектрических пленок.

Устройство содержит измерительный 1 и образцовый 2 накладные емкостные первичные преобразователи, состоящие каждый из ниэкопотенциаль— ных 1,1 и 2.1 и высокопотенциальных 1.2 и 2.2 электродов, закрепленных на диэлектрической подложке 3, коммутаторы 4 и 5, подключенные к высокопотенциальным электродам соответственно измерительного и образцового 2 преобразователей, первый блок 6 преобразования емкости в напряжение, подключенный к выходам коммутаторов 4 и 5, управляемый избирательный усилитель 7 низкой частоты, подключенный входом к блоку 6 преобразования емкости в напряжение, датчик 8 температуры, согласующий блок 9, включенный между датчиком 8 температуры и управляющим входом усилителя 7, дополнительный емкостный первичный преобразователь 10, размещенный в головке . экструдера, второй блок 11 преобразования емкости в напряжение, вход которого подключен к дополнительному емкостному первичному преобразователю 10, регулируемый аттенюатор 12, информационный вход которого подключен к выходу усилителя 7 низкой частоты, а управляющий вход — к выходу второго блока 11 пре— образования емкости в напряжение, синхронный детектор 13,.информационный вход которого подключен к выходу регулируемого аттенюатора 12 генератор 14 низкой частоты, подключенный к управляющим входам коммутаторов 4 и 5 и детектора 13, регистра— тор 15, подключенный к выходу синхронного детектора 13.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный 1 и образцовый 2 емкостные первичные преобразователи накладываются на контролируемую диэлектрическую пленку. Измерительные сигналы преобразователей 1 и 2 поочередно поступают через коммутато- . ры 4 и 5 на входы блока 6 преобразования емкости в напряжение.

При отсутствии контролируемой пленки емкости преобразователей и 2 одинаковы, вследствие этого при поочередном их подключении к блоку 6 с частотой коммутации в выходном его напряжении отсутствует модуляция.

При наложении контролируемой пленки на измерительный преобразователь 1, емкость его возрастает по отношению к емкости образцового преобразователя 2. Так как напряжение на выходе блока 6 зависит от емкости подключаемого преобразователя, выходное напряжение блока 6 промодулировано с частотой коммутации, При этом глубина модуляции пропорциональна разности емкостей преобразователей 1

H 2 °

Сигнал от датчика 8 температуры поступает через согласующий блок 9 на управляющий вход управляемого избирательного усилителя 7 низкой частоты. Согласующий блок 9 обеспечивает преобразование поступающего сигнала от датчика 8 в управляющий сигнал для изменения коэффициента усиления усилителя 7. Функция преобразования сигнала согласующего блока 9 выбирается такой, чтобы более пол- но обеспечить компенсацию температурного изменения диэлектрической проницаемости материала пленки путем изменения коэффициента передачи усилнтеля 7 в широком диапазоне температур . .Напряжение с выхода управляемого избирательного усилителя 7 низкой частоты подается через регулируемый аттенюатор 12 на информационный вход синхронного детектора 13, на управляющий вход. которого подают опорное напряжение с выхода генератора 14 низкой частоты. На выходе синхронного детектора 13 появляется выпрямленное напряжение, величина которого связана пропорциональной зависимостью с разностью емкостей преобразователей 1 и 2. Так как эта разность определяется емкостью, вносимой контролируемой пленкой, напряжение на вы1318784 ходе синхронного детектора 13 функ— ционально связано с толщиной пленки и не изменяется от температурных изменений диэлектрической проницаемости материала пленки. 5

Преобразователь 1О установлен так, что его рабочая часть располагается в канале подачи расплава головки 16 экструдера с воэможностью зондирования электрическим полем движущегося 10 расплава диэлектрического материала, иэ которого формуется пленка, и может быть выполнен таким же, как и измерительный преобразователь 1 (на чертеже высоко- и низкопотенциальные 15 электроды, а также диэлектрическая подложка преобразователя 10 выполнены в виде прямоугольника сплошной штриховкой ). Такое размещение первичного преобразователя 10 позволяет gp непрерывно иметь информацию о диэлектрической проницаемости движущегося в головке расплава диэлектрического материала, из которого сразу формуется диэлектрическая пленка, а 25 также позволяет достаточно близко разместить в пространстве измерительный 1 и дополнительный 10 емкостные первичные преобразователи, . что дает воэможность свести к мини в 30 муму погрешности, связанные с изменениями диэлектрических свойств материала пленки..В экструдере масса исходного материала достаточно хорошо перемешивается, поэтому pàæå в случае последовательной загрузки в экструдер материала вначале с одной, а затем с другой диэлектрической проницаемостью диэлектрическая проницаемость материала сформованной 40 пленки на выходе их головки изменяется не мгновенно, а постепенно, что обеспечивает подцержание в указанных местах расположения преобразователей 1 и 10 примерно одинаковой ди- 45 электрической проницаемости исходного материала и материала сформованной пленки.

Так как температура головки экструдера а следовательно, и расплав материала в нем подцерживается на одном уровне, температурными неинформативными воздействиями на выходной сигнал первичного преобразователя 10 можно пренебречь. В этой связи напряжение на выходе блока 11, преобразующего привнесенную исходным материалом емкость преобразователя 10 в напряжение, определяется: только диэлектричес <ой проницаемостью материала пленки. Напряжение с выхода блока 11 подается на управляющий вход регулируемого аттенюатора 12, коэффициент передачи которого устанавливается таким, при котором происходит полная компенсация неинформативно го воз дей ствия, обу словленного изменением диэлектрической проницаемости материала пленки при изменении его состава, структуры и т.д. Поэтому выходной сигнал синхронного детектора 13, подаваемый на регистратор 15, шкала которого проградуирована в единицах измерения толщины пленки, не изменяется при изменении диэлектрической проницаемости материала пленки, формула изобретения

Устройство для измерения толщины экструзионных диэлектрических пленок, содержащее измерительный и образцовый накладные емкостные первичные преобразователи, состоящие из вьг сокопотенциального и низкопотенциального электродов, закрепленных на одной диэлектрической подложке, датчик температуры, з акрепленный в диэлектрической подложке, генератор низкой частоты, два коммутатора,.информационные входы которых подключены к высокопотенциальным электродам, а упраВляющие входы — к генератору низкой частоты, блок преобразования емкости в напряжение, вход котороro ,подключен к выходам коммутаторов, управляемый избирательж и усилитель низкой частоты, информационный вход которого подключен к выходу блока преобразования емкости в напряжение, согласующий блок, вход которого подключен к датчику температуры, а выход — к управляющему входу управляемого избирательного усилителя низкой частоты, синхронньш детектор, информационный вход которого подключен к выходу управляемого избирательного усилителя низкой частоты, а управ— ляющий вход — к генератору низкой частоты, и регистратор, подключенный к выходу синхронного детектора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным емкостным первичным преобразователем, размещенным в формующей головке экструСоставитель В,Николаев

Редактор И,Горная Техред А.Кравчук Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2496/3j

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 131 дера вблизи выхода расплава из фильеры, рабочая часть емкостного преобразователя расположена в канапе по дачи расплава головки зкструдера, вторым блоком преобразования емкости в напряжение, вход которого подключен к дополнительному емкостному первичному преобразователю, и регу8784 6 лируемым аттенюатором, информационный вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты, управляющий вход — к выходу второго блока преобразования емкости в напряжение, а выход регулируемого аттенюатора подключен к информационному входу синхронного детектора.