Способ измерения толщины слоев

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ШЮЕВ, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки, устанавливают на поверхности изделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам ферромагнитное тело, регистрируют сигналы индуктивного преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев, отличающийс я тем, что, с целью повьпаения надежности и расширения области применения , ферромагнитное тело выполняют в виде каплевидного объема ферромагнитной жидкости и перемещают последнкйо с помощью не смешивающейся с ней диэлектрической неферромагнитной жидкости, а намагничивание ферромагнитного тела выполняют с помощью источника магнитного поля, W жестко связанного с индуктивным преобразователем .

..SU„„120157 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 69 0 l 7/06.Г "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3644130/25-28 (22) 22.07.83 (46) 23.10,84. Бюл.N - 39 (72) В.Г.Брандорф и Ю.Н.Кизилов (71) Львовский лесотехнический институт (53) 620.179;)4 (088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

В 929998, кл. G 01 В ?/06, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1051369, кл. С Ol В 7/06, 1983 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ Т031ЩИНЫ СЛОЕВ, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки, устанавливают на поверхности иэделия индуктивный преобразователь, перемещают по днэлектрическим неферромагнитным труб кам ферромагнитное тело, регистрируют сигналы индуктивного преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, ферромагнитное тело выполняют в виде каплевидного объема ферромагнитной жидкости н перемещают последнюю с помощью не смешивающейся с ней диэлектрической неферромагнитной жидкости, а намагничивание ферромагнитного тела выполняют с по- I мощью источника магнитного поля, жестко связанного с индуктивным преобразователем.

)120!57

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины слоев многослойных крупногабаритных объек1ов. 5

Известен способ измерения толщины слоев непроводящих многослойных объектов, заключающийся в том, что между слоями изделения размещают диэлектрические неферромагнитные 10 трубки, устанавливают на поверхности изделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам предварительно намагниченный ферромагнитный шарик, 15 регистрируют сигналы индуктивного преобразования и по полученным сигналам определяют толщины слоев 1.1)

Недостаток данного способа состоит в низкой надежности контроля, что связано с возможностью изменения электромагнитного взаимодействия

f индуктивного преобразователя с пред-. варительно намагниченным шариком из-эа вращения последнего в процес- .25 се перемещения и возникающих при этом погрешностей.

Наиболее близким к изобретению ло технической сущности является способ измерения толщины слоев, заклю.чающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки устанавливают на поверхности изделия индуктивный преобразователь, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам предварительно намагниченное ферромагнитное теЛо, выполненное н виде эллипсоида вращения, регистрируют сигналы индуктивно- 4О

ro преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев (23

Однако известный способ не обла45 дает необходимой надежностью контроля, что сняэано с возможностью закли.нивания перемещаемого эллипсоида.

Кроме того, способ не пригоден для контроля толщины слоен изделий пос50 ле термообработки, так как при этом происходит деформация диэлектрических трубок, препятствующая перемещениям эллипсоида.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины слоев, заключающемуся в том, что при изготовлении иэделия между его слоями размещают диэлектрические неферромагнитные трубки, устанавливают на поверхности иэделия индуктивный преобразонатель, перемещают по диэлектрическим неферромагнитным трубкам ферромагнитное тело, регистрируют сигналы индуктивного преобразователя под воздействием перемещений намагниченного ферромагнитного тела и по полученным сигналам определяют толщины слоев, ферромагнитное тело выполняют в виде каплевидного объема ферромагнитной жидкости и перемещают последнюю с помощью не смешивающейся с ней диэлектрической неферромагнитной жидкости, .а намагничивание ферромагнитного тела выполняют с помощью источника магнитного поля, жестко связанного с индуктивным преобразователем.

На чертеже предстанлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит последовательно соединенные диэлектрические трубки l, заложенные между слоями 2 изделия и соединенные с двумя входами гидроцилиндра 3, поршень которого соединен с выходом реверсивного привода 4, а его входы соединены с выходами счетчиков 5 и 6, например индукционных, расположенных на входе и выходе диэлектрических трубок

1 в изделие.

Во всем объеме трубок 1 находится диэлектрическая неферромагнитная жидкость с каплевидным объемом 7 несмачивающейся с ней ферромагнитной жидкости. На поверхности изделия 8 расположены индуктивный преобразователь

9 и жестко с ним связанный источник

10 намагничивающего поля, например постоянный магнит. Рекомендуется использовать магнитомягкую жидкость.

Способ осуществляется следующим образом.

Накладывают индуктивный преобразователь 9 на поверхность контролируемого изделия 8 над межслойным элементом, под действием реверсивного привода 4 поршень гидроцилиндра 3 приводит в движение диэлектрическую неферромагнитную жидкость с каплевидным объемом 7 несмешивающейся с ней ферромагнитной жидкости. При прохожз 1 120--1 дении капли ферромагнитной жидкости под индуктивным преобразователем 9 по верхней трубке ферромагнитная жидкость намагничивается до насыщения внешним источником 10 намагничивающего поля, который жестко связан с приемным индуктивным преобразователем 9, и величина сигнала приемного индуктивного преобразователя e„ достигает экстремапьного значения 10 е „ = е „.. При этом абсолютное значение этого:экстремума е, однозначно зависит от толщины слоя 1!олученное экстремальное значение фиксиру ют и по этому значению е „ и из- !5 вестной градуировочной характеристике определяют значение измеряемой толщины Т „„, при прохождении ферромагнитной жидкости по следующей трубке абсолютное значение экстремума 20 сигнала е > преобразователя 9 пропорционально толщине (Т <„ + Т. ). гх

Аналогичные операции выполняют последовательно до тех пор, пока ферромагнитная жидкость пройдет нижнюю труб- 25 ку. В этом случае значение е (n-1)

Э сигнала преобразователя 9 пропорционально толщине (Т „„+ Т2„+ ... + + Т;„+...+ Т, ).Пройдя нижнюю трубку, каплевидный объем 7 ферромаг-30 нитной жидкости приближается к индук ционному преобразователю 5, и íà его выходе появляется управляющий сигнал, который подается на вход реверсивного привода 4.Прью од изменяет направление движения поршня гидроцнлиндра 3 на противоположное. !!осле реверса перемещают индуктивный преобразователь

9 на другую контрольную точку, при

57 этом жидкость в гидросистеме начинает перемещаться в противоположном направлении. В этом случае жидкость перемещается от нижней трубки к верхней, проходя последовательно все трубки, однако измерение толщины возможно проводить способом, аналогичным описанному. Пройпя верхнюю трубку, ферромагнитная жидкость приближается к, индукционному преоб >азователю 9 и при определенном расстоянии от него на его выходе появляется управляющий сигнал, который подается

Ha sxop, реверсивного привода 4. Привод изменяет направление движения поршня гидроцилиндра 3 на противоположное, и цикл повторяется. Толщину

i-го слоя вычисляют как разность определенных ранее толщин i-ro u

1 I) го слоев ° те ° T;х = (Т 1х +

+ Т<, „„>„).

При прохождении каплевидного объема (например, капли) ферромагнитной жидкости по диэлектрическим неферромагнитным трубкам требования к их геометрическим размерам значительно снижаются. При этом допустимы отклонения внутреннего диаметра в сторону его уменьшения. Кроме того, допустимы самые различные изменения конфигурации вплоть до резких изломов.IIoc леднее обстоятельство свидетельствует о том, что при использовании предлагаемого способа габариты контролируемого иэделия могут быть значительно меньше, чем при использовании извест ного способа.

1120157 .Составитель 11.Шкатов

Редактор С.Саенко Техред Т.Дубинчак Корректор А.3имокосов

Заказ 7726/28 Тираж 586 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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