Способ измерения толщины покрытий на ферромагнитной основе

Способ измерения толщины покрытий на ферромагнитной основе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iij g68841 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено30.01,76 (21) 2320037/28 с присоединением звявнн № = (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01 В 7/06

Ст 01М 27/84

Гасударственный камнтет

Саавта Мнннвтраа СССР па делам нзабрвтвннй

N аткрытнй (43) Опубликовано 25.08.77Бюллетень № 31 (53) УДК 531,717.1;620..179,142!(088. 8) (4б),0ата опубликования описании,: 23.09.77 (72) Лвторы изобретения

Н, H. Зацепин и А. И, Филиппов (71) Заявитель

Отдел физики нераэрушаюшего контроля AH Белорусской ССР (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛШИНЫ ПОКРЫТИЙ

НА ФЕРРОМАГНИТНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение касается неразрушаюшего—

1 контроля линейных размеров и может быть использовано для измерения толшины диэлектрических и неферромагнитных металлических покрытий на ферромагнитной основе.

Известен способ избирательного измерения толшины с IloMoLIlbK) вихревых токов.

1 эаключаюшийся Ь том, что два преобразователя возбуждают переменным током олинаковой частоты и поочередно подключают к вычитаюшей ;схвме. $1).

Этим способом койтролируют толшину иеферромагнитных иэделий. На точность измерения толшины, кроме алектрических свойств материала, влияют частота и ампля- 1а туда возбуждаюшего тока.

Известен также феррозондовый способ контроля металлических иэделий который заключается в том, что контролируемое иэделий намагничивают, выбиуают координа- О ты размешения преобразователей из условия равенства нулю градиентов второго порядка от вторичного магнитного поля по одному иэ контролируемых параметров, а сигнал, снимаемый с измерительных обмо2 ток преобразователей, характеризует другой измеряемый параметр. Этот способ позволяет уменьшить влияние изменения зазора между преобразователями и контролируемым изделием на результаты контроля за счет применения опорного преобразователя и измерения отношения сигналов, но не позволяет,отстроиться от влияния изменения магнитных свойств материала контролируемого нздештя (2).

Наиболее блйзкнм гехническим решением к изобретению является способ измерения то ппнны покрытий на ферромагнитной основе, закпючакхиийся в том, что ферромагнитный плоский лист илн плита намагничиваются полем от источника, выполненного в виде линейного проводнняа с током, pacw» ложенного над иэделием, параллельно его rps пичной плоскости. Преобразователя располагают по одну сторону листа или плиты на одной прямой, перпендикулярной к его поверх ности P3), Лля исключения влияния намагничиваю шего тока н магнитной проницаемости мв тернапа, применяют опорный преобразователь

5698

3 полемер, который располагают в точке с другими координатами. При помощи делительного устройства измеря-зт отношение двух, сигналов, по величине которого судят о толшине измеряемого, покрытии.

Для повышения точности измерения путем исключения влияния изменения магнитных свойств материала основы используют преобразователи - градиентометры нормальной и тангенциальной составляющих электромагнитного поля, размещают их в точке максимального изменения нормальной составляющей электромагнитного поля, началь:,ную ЭДС преобразователя-градиентометра:

:нормальной составляющей электромагнитно11 го поля предварительно на изделии без покрытия компенсируют c,помощью дополнитель ного источника ЗДС, а в качестве отноше» ния сигналов используют отношение вторых гармоник сигналов преобразователей. 20

На фиг. 1 схематически показано размещение преобразователей и проводника с током над поверхностью изделия с покрытием; на фиг. 2 дана структурная схема устройства для реализации предлагаемого 2, способа.

Над контролируемым изделием 1 размещен на расстоянии источник 2 электро» магнитного полн, выполненный в виде ли- ЗО нейного проводника.

Ток„ протекая по проводнику, создает поле цилиндрической формы.

41

4 циальной составляющих электромагнитного поля размещают в тоЧке максимального измерения градиента нормальной составляющей электромагнитного поля.

Высота х размещения преобразователей определяется конструкцией корпуса, в котором размещены оба преобразоввтеля.

Координата х з размещения преобразователей определяется из соотношения:

x, = а /з(ь+h)

Компенсируют начальную ЭДС преобразователя-градиен" ометра нормальной сос» тавляющей электромагнитного поля дополнительным источником ЭДС. В качестве до полнительного источника ЭДС может быть применена компенсационная обмотка с током или постоянный магнит. После компен сеции начальной ЭДС преобразователи-rpa диентомеры устанавливают над поверхностью контролируемого изделия с покрытием J4@ обшей ЭДС, снимаемой О измерительной об матки преобразователей-градиентометров

3, 4 нормальной и тангенциальнай составляющих електромагнитного поля, с помощью фильтров 6 и 7 выделяют ЭДС второй гармоники тока возбуждения преобразователей градиентометров. Сигналы с входа фильт ров 6 и 7 подают соответственно на выходы усилителей 8 и 9. Усиленные сигналы пос» тупеют на вход измерителя 10 отношения ! сигналов, По величине отношения сигналов судят о толщине покрытия.

Преобразователь- градиентомер 3 нор Зб мальной составляющей электромагнитного поля и преобразователь-градиентомер 4 тангенциальной составляющей электромагнитного поля размещают в точке максимального измерения нормальной составляю» щей электромагнитного поля.

Последовательно соединенные обмотки всзбуждения преобразователей 3 и 4 подключены к выходу генератора 5, а измерительные обмотки преобразователей 3 и

4 соединены соответственно с фильтрами

6 и 7, которые через усилители 8 и 9 соединены с входом измерителя 10 отно щения сигналов.

Способ осуществляется следующим обра» зом.

Параллельно поверхности контролируемого иэделия 1 размещают источник 2 злек- 55 . тромагнитного поля, выполненный в виде линейного проводника с током, величина тока в проводнике зависит от чувствительности преобразователей. Преобразователи радиэнтометры 3 и 4 нормальной и танген-60

Формула изобретения

Способ измерения толщины покрытий на ферромагнитной основе, заключающийся в том, что над изделием располагают источник электромагнитного поля, выполненный в виде линейного проводника с током, размещают в электромагнитном поле преобразователи, определяют отношение их сигналов и по полученному отношению судят об измеряемой толщине покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния изме--= нения магнитных свойств материала основы, используют преобразователи-градиентометры нормальной и тангенциальной составляющих электромагнитного поля, размещают их в точке максимального изменения нормальной составляющей электромагнитного поля, начальную ЭДС преобразователя-градиеито метра нормальной составляющей электро магнитного пол.. предварительно на изделий без покрытия компенсируют с помощью дополнительного источнике ЭДС, а в качестве

56984 1

Фиг.,Г

ЦНИИГ1И Заказ 3277/30 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отношения сигналов используют;.отношение вторых гармоник сигналов преобразователей

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Авторское свидетельство -.о"

No 196 116 кл Q 01 N 27/86, )с%6

2. Авторское свидетельство СССР

% 200860, кл. g 01 N 27/86, 1967.

3. Дефектоскопия, 1967, % 1, с. 49.