Вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий

 

ВИХРЕТОКОВЬЙ ТОЛЩИНОМЕР ДИЭЛЕКТРИЧЕСЮ1Х ПОКРЫТИЙ, содержащий последовательно соединенные генератор гармонического тока, вихретоковый преобразователь, усилитель, амплитудный детектор и логарифмический усилитель, а также индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен последовательно соединенными фазовращателем, подключенным входом к генератору, фазовым детектором , подклЕоченным вторым входом к выходу усилителя, функц {ональньм пре§ образователем фазового угла в его котангенс,и сумматором, второй вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, а выход подключен к индикатору. СО оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н AB TopcHoMY свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3694465/25-28 (22) 24.01.84 (46) 23.07.85. Бюл. Р 27 (72) В.О. Арбузов, Ю.Н. Завалов и В.А. Коровяков (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Вяхорев В.Г., Денискин В.П. и Трахтенберг Л.И. Прибор для измерения толщины диэлектрических покрытий. — В кн.: Электромагнитные.методы неразрушающего контроля..Минск, "Наука и техника", 1971., с. 218-221.

2. Герасимов В.Г. и др. Неразрушающий контроль качества электромагнитными методами. М., Энергия", 1978, с. 156», рис. 8.1.

„„Я0„„1168798 (54) (57) BHXPETOKOBbN ТОЛЩИНОМЕР

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, содержащий последовательно соединенные генератор гармонического тока, вихретоковый преобразователь, усилитель, амплитудный детектор и логарифмический усилитель, а также индикатор, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен последовательно соединенными фазовращателем, подключенным входом к генератору, фазовым детектором, подключенным вторым входом к выходу усилителя, функциональным преобразователем фазового угла в его котангенс и сумматором, второи вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, а выход подключен к индикатору.

1168798

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины диэлектрических покрытий на неферромагнит" ных электропроводящих основаниях. 5

Известен вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий, содержащий последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, блок выделения двух квадратурных составляющих сигнала вихретокового преобразователя, подсоединенный через нормирующие преобразователи к сумматору, и подключенный к выходу последнего индикатор 11 .

Недостаток известного толщиномера состоит в неудовлетворительной точности контроля, что связано с возрастанием погрешности при увеличении степени вариации электрической про- 20 водимости основания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вихретоковый толщиномер .диэлектрических покрытий, содержащий последовательно соединенные генератор гармонического тока, вихретоковый преобразователь, усилитель, амплитудный детектор, логарифмический усилитель и индикатор (2).

Однако известный толщиномер не обеспечивает требуемой точности контроля, это обуславливается тем,что при контроле диэлектрических покрытий на слабопроводящем или тонко- 35 стенном основании необходимая для подавления вариации удельной электрической проводимости основания частота тока возбуждения практически не достигается. Последнее связано 40 с возрастанием но мере роста частоты кабельных потерь и с резонансными явлениями в системе вихретоковый преобразователь — соединительный кабель. 45

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий, содержащий по- 50 следовательно соединенные генератор гармонического тока, вихретоковый преобразователь, усилитель, амплитудный детектор и логарифмический усилитель, а также индикатор, снаб- 55 жен последовательно соединенными фазовращателем, подключенным входом к генератору, фазовым детектором, подключенным вторым входом к выходу усилителя, функциональным преобразователем фазового угла в его котангенс и сумматором, второй вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, а выход — к ин дикатору.

На фиг. 1 представлена блок-схема вихретокового толщиномера диэлектрических покрытий; на фиг. 2 — зависимОсть погрешности измерений от вариаций удельной электропроводности

6 основания.

Вихретоковый толщиномер содержит последовательно соединенные генератор 1 гармонического тока, вихретоковый преобразователь 2, усилитель

3, амплитудный детектор 4, логарифмический усилитель 5, сумматор 6 и индикатор 7, последовательно соединенные фазовращатель 8, вход которого подключен к выходу генератора фазовый детектор 9, второй вход которого подклдючен к выходу усилителя 3, и функциональный преобразователь 10 фазового угла в его котангенс, выход .которого подключен к второму входу сумматора 6.

Вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий работает следующим образом.

Генератор 1 запитывает вихретокавый преобразователь 2, установленный над кОнтролируемым участком.

Сигнал с измерительной обмотки вихретокового преобразователя 2 поступает на усилитель 3 и подается после усиления одновременно на вход амплитудного детектора 4 и второй вход фазового усилителя 3. На второй вход последнего через фазовращатель

8 подается опорное напряжение с выхода генератора 1. Выходной сигнал фазового детектора 9 поступает на функциональный преобразователь 10 фазового угла в его котангенс.

Выходной сигнал сумматора б представляет алгебраическую сумму сигналов с логарифмического усилителя 5 и функционального преобразователя .10 фазового угла в его котангенс.

Таким образом, функция преобразования выходного сигнала вихретокового преобразователя 2 имеет вид

V = LäÀ - К Ctg 9 где Ч вЂ” величина, однозначно связанная с толщиной диэлектри" ческого покрытия (зазором), 1168798 д м%

171

100

071

ОЯ

0D

Составитель П. Шкатов.

Техред С.Мигунова

Корректор M.Ðoçìàí

Редактор О. Бугир

Заказ 4606/35 Тираж 651 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

А - модуль вектора вносимого напряжения V

Ви

К вЂ” постоянная, с(— фаза.

На фиг. 2 отражены зависимости 5 дополнительной методической погреш. ности измерений d W в функции обобщенного параметра контроля 3 - =К ыб; где R - радиус вихретокового преобраЗователя, ро — магнитная постоянная, u) — круговая частота возбуждающего тока при различных значениях нормированной толщины Т диэлектрического покрытия (2 Т/R = 0,3, 1,5, 2).

Из этих зависимостей видно, что 15 значения ЬЫ не превышают 1,5Х при изменениях р в пределах от 1 9 до

40.

Таким образом, предлагаемый толщиномер позволяет подавить влияние вариации 6 основания на результат измерения толщины диэлектрического покрытия, не используя трудно реализуемый высокочастотный режим. Последнее обстоятельство особенно актуально при контроле диэлектрических покрытий на тонкостенном основании, когда достичь больших значений / сложно еще и потому, что размеры вихретокового преобразователя должны быть весьма малы для обеспечения требуемой чувствительности.