Магнитный толщиномер

Магнитный толщиномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины немагнитных покрытий, нанесенных на магнитную основу. Целью изобретения является повьшение точности измерения путем линеаризации шкалы прибора. Для этой цели магнитный толщиномер содержит пробньй магнит 6, установленный на коромысле 3, и компенсатор силы притяжения, выполненный в виде трех магнитов, один из которых 10 установлен на оси и имеет форму сектора , два других магнита 11 выполнены в виде скрепленных друг с другом магнитных секторов, установленных симметрично отоносительно первого магнита 10, полюса которого обращены к одноименным полюсам двух других. При этом сектора имеют одинаковый угол при вершине, их радиусы уменьшаются по направлению от центрального сектора к боковым. 4 ил. (Л 00 00 СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1335804 А 1 (51) 4 С 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) МАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3916282/25-28 (22) 26.07 ° 85 (46) 07.09.87. Бюл.Р 33 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.Н.Таисов, А.В.Усанов, Б.А.Друтман и О.А.Муратов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 564516, кл.G 01 В 7/10, 1977.

Заявка ФРГ N 2629505, кл. G 01 В 7/10, 1978. (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины немагнитных покрытий, нанесенных на магнитную основу. Целью изобретения является повышение точности измерения путем линеаризации шкалы прибора.

Для этой цели магнитный толщиномер содержит пробный магнит 6, установленный на коромысле 3, и компенсатор силы притяжения, выпсстненный в виде трех магнитов, один из которых 10 установлен на оси и имеет форму сектора, два других магнита 11 выполнены в виде скрепленных друг с другом магнитных секторов, установленных симметрично отоносительно первого магнита 10, полюса которого обращены к одноименным полюсам двух других.

При этом сектора имеют одинаковый угол при вершине, их радиусы уменьшаются по направлению от центрального сектора к боковым. 4 ил.

13358(;!.

ЗО равнение (5) переменных Гр щине Х; измеряеК, — радиуй. секций, перепишем у только относительнс соответствующих тол мого покрытия,, и

r..ов магнитньгх секци (1) (2) (3)

<р =Х ц„ — м(х) М, =М(,р К

110 Ì Ï, 1

М (q К )

J= I

К ) (6) (1) г

Х где радиус 1-й магнитной секции; момент компенсиМ(г,„. К )=:;„; (2) рующей силы, создаваемой j-й магнитной секцией при повороте либма 7 на угол г.г. (3) П 1а6 pAip ,-2 — — —,,(К 1

Х

1 =»: (1<,1,, ) 1 (7) 55 п

Для обес

2 прибора

q,-- X,, геометрический фактор; длина пробного магнита 6 (4) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для измерения толщины немагнитных покрытий, нанесенных на магнитную основу.

Цель изобретения — повь»»ение точности измерения за счет линеаризации шкалы толщиномера.

На фиг,1 представлен магнитньп толщиномер; на фиг,2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.2.

Магнитный толщиномер содержит основание 1 со шкалой 2, коромысло 3, один конец которого закреплен на оси

4, установленной в подшипниках 5 скольжения на основании 1, пробный магнит 6, установленный на другом конце коромысла 3, поворотный лимб 7, снабженный стрелкой 8, установленный шарнирно (например, в подшипниках 9) на основании 1, постоянный магнит 10, выполненный в виде сектора, установленного на оси 4, секционные магниты

11, установленные симметрично относительно магнита 10 на скобе 12 из немагнитного материала, прикрепленной к поворотному лимбу 7. Магнитный толщиномер установлен на поверхности немагHHTHOI покрытия 13, на— несенного на ферромагнитную основу

14.

Радиус каждого сектора определяется из решения системы уравнений уравнение шкалы прибора; угол поворота лимба толщина измеряемого покрытия; уравнение момента силы отрыва пробного магнита в зависимости от толщины покрытия уравнение компенсирующего момента в зависимости от угла поворота лимба гп и радиусов секций

К,,.. °, К секционных магнитов; число магнитньгх секций, печения ли ейности шкалы,и — угол отк.tît ения стрелки 8, 1 соответствующий углу поворот а лимб» 7 и секционных

5 магнитов 11 обеспечивающий

F комп нсацию момента силы притяжения пробного магнита

6 к ферромагнитной основе

14, имеющей немагHHTHop покрытие то.п» иной Х

Ф

Х, — толщина немагнитного покрытия 13.

Необходимо подобрать такие радиусы

К,,..., К секций секционных магнитов п

11, чтобы характеристика момента компенсирующей силы М для Х кама.l 1 толщины немагнитного покрытия удовлетворяла уравнению шкап> прибора (4) и уравнению момента силы притяжения пробного магнита к поверхности ферромагнетика Мп„,„; (5) где ьц — угловая ширина каждой маг«75 нитной се кции; намагниченность магнитной секции; и — число магнитных секций;

R; - H r j = i магнитной секции, В связи с тем, что параметры ь<, г, неизменны для всех магнитных

1335804 — радиус пробного магнита 6; — намагниченность пробного магнита 6; толщина немагнитного покрытия

13; — длина коромысла

3 от оси 4 до пробного магнита 6.

Перепишем уравнение (7) в виде 15

Lm(R1)

Х ! !!P05.!

Подставляя (8) и (4) в (6) (8) получим

20!!

М...„; =,С М(Х! =!

X „ (Х,, К„) R,)+...+

М, (Х,, R )+, М;„ (Х;, R,)+, M„ (x„»

M;, (X; К!)+...+

R,)+...+

М„, (Х„, Решая систему уравнений (12) относительно радиусов К„...,R магнитных секций, определяют размеры магнитных 30 секций секционных магнитов 11, при которых шкала 2 линейна относительно толщины немагнитного покрытия 13.

Магнитный толщиномер работает следующим образом, Магнитный толщиномер устанавливается на поверхности ферромагнитного изделия, немагнитное покрытие 13 которого необходимо измерить, при этом постоянные магниты устанавливают-40 ся в крайнее левое положение так, что их магнитные поля не оказывают силового воздействия на магнит 10, имеющий форму сектора. Установленный на коромысле 3 пробный магнит 6 при- 45 тягивается за счет сил магнитного притяжения к ферромагнитной основе

14. При повороте лимба 7, установленного в подшипниках 9, закрепленных на основании 1, вокруг оси 4, установленной в подшипниках 5 скольжения, закрепленных в основании 1, осуществляется поворот магнитов 11, установленных на скобе 12, и возрастает компенсирующий момент, воздействующий на постоянный магнит 10. При компенсации силы магнитного взаимодействия пробного магнита 6 с ферромагнитной основой 14 происходит отрыв пробного

М R (9)

1 !!РОБ.!

Для определения радиусов магнитных секций К запишем выражение для момента силы притяжения пробного магнита 6 в зависимости от толщины

Х немагнитного покрытия !

М М(Х ).. (10)

Выражение (10) должно решаться совместно с уравнением (9), так как при измерении толщины покрытия Х момент притяжения пробного магнита 6 И „ уравновешивается компенсирующим моментом М„,„,„

=М (11) !!дм!!,! п 1!ОБ.!

Запишем систему уравнений (6) с учетом (9) для немагнитных покрытий толщиной 07 Х „до Х„:

< fl > !! !! ОБ.! (12)

° ° + М„„(Х, RÄ)=

1 магнита 6 от поверхности немагнитного покрытия 13. По показанию стрелки

8 на шкале 2 производится отсчет значения толщины немагнитного покрытия

13.

Таким образом, введение компенсатора силы притяжения, выполненного в виде трех магнитов, один иэ которых установлен на оси и имеет форму сектора, обращенного полюсами к одноименным полюсам двух секционных магнитов, установленных симметрично друг другу, позволяет добиться температурной независимости и линейности шкалы прибора, вследствие чего повышается точность измерений.

Формула изобретения !

Магнитный толщиномер, содержащий основание со шкалой, установленную на основании ось, коромысло, один конец которого закреплен на оси, пробный магнит, установленный на другом конце коромысла, компенсатор силы притяжения магнита, связанный с осью, и поворотный лимб со стрелкой, шарнирно закрепленный на основании, о т л и ч а ю щ! и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен прикрепленной к поворотному лимбу скобой из немагнитного материала, компенсатор силы притяже1335804 при вершине, радиусы которых уменьшаются по направлениям от центрального сектора к боковым.

Ли.2

Составитель A."oäðîâ

Техред M.Äèäbê (Редактор Л.Тупица

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4039/34 Тираж 676

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 ния выполнен в виде трех постоянных магнитов, один из которых закреплен на оси в ее средней части и имеет форму сектора, два других установлены на боковых ветвях скобы симметрично относительно первого магнита, полюса которого обращены к одноимен1 ным полюсам двух других и выполнены каждый в виде набора расположенных в одной плоскости и скрепленных между собой секторов с одинаковым углом