Способ неразрушающего контроля толщины покрытия и устройство для его осуществления

 

Изобретение относ ится к неразрушающему контролю качества покрытий и может быть использовано для толщинометрии трехслойных изделий н раз личных областях народного хозяйства. Цель изобретения - распшрение функци-ональных возможностей за счет одновременного контроля толщин неферромагнитного покрытия и.ферромагнитного подслоя на неферромагнитном основаниидостигается за счет того, что электромагнитный преобразователь компенсируют на эталонном образце без покрытия с ферромагнитным подслоем толщиной , дополнительно в зоне контроля преобразователя размещают второй эталонный образец с ферромагнитным подслоем толщиной ё и определяют фазу f выходного сигнала преобразователя, которую принимают за начало отсчета, толщину покрытия на контролируемом изделии определяют с помощью измерителя разности фаз по изменению фазы , а ( толщину подслоя - по изменению ампли (Л туды А и фазы л Ч выходного сигнала преобразователя из соотношения $ А с помощью функционального преобразователя. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ю ел ел 00 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО<, 12 (50 4 G 01 N 27/90

QPlP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13, БИБ l_#_il " А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888545/25-28 (22) 24.04.85 (46) 23.10.86. Бюл. У 39 (72) В. П. Клевцов (53) 620.179.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11у 564585 кл, G 01 N 27/90 1974.

Авторское свидетельство СССР

Р 824016, кл. G 01 у 27/90, 1979. (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАВЗЦЕГО КОНТРОЛЯ

ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества покрытий и может быть использовано для толщинометрии трехслойных изделий н различных областях народного хозяйства, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей эа счет одновременного контроля толщин неферромагнитного покрытия и.ферромагнитного подслоя на неферромагнитном основаниидостигается за счет того, что электромагнитный преобразователь компенсируют на эталонном образце без покрытия с ферромагнитным подслоем толщиной = 1/pP, дополнительно в зоне контроля преобразователя размещают второй эталонный образец с фер1 ромагнитньпч подслоем толщиной о, и определяют фазу У выходного сигнала преобразователя, которую принимают за начало отсчета, толщину покрытия на контролируемом изделии определяют с помощью измерителя разности фаз по изменению фазы аЧ, а а о у газ толщину подслоя — по изменению амплитуды А и фазы а Ю, выходного сигнала Q) преобразователя из соотношения

А е а/4 с помощью функциональ- ( ного преобразователя. 2 с.п. ф-лы, 2 ил °

Ьий, 9 будет фиксироваться ь+ сигнала преобразователя 2, пропорциональная толщине покрытия. В то же время усиленный усилителем 3 и продетектированный амплитудным детектором 4 сигнал преобразователя 2 поступает на вход регулятора 5 амплитуды, который "восстанавливает" .амплитуду сигнала до уровня, определяемого толщиной измеряемого подслоя при отсутствии покрытия, Восстановление уровня произво дится пропорционально толщине покрырия путем воздействия на управляющий вход регулятора 5 амплитуды напряжения с выхода функционального преобразователя 1О. На индикаторе 6 фиксируется величина, пропорциональная

A е > т.е. толщине подслоя.

Годографы (фиг. 1) выходного сигнала преобразователя 2 в зависимости от измерений толщины покрытия (пунктирные линии) не аппроксимируются дугами окружностей„ Линия влияния толщины покрытия представляют собой отрезки кривых натуральной показательной функции, которые в зависимости от фазового угла а е и параметра р аппроксимируются функцией а „/n P е

Анализ годографов показывает, что все кривые, независимо от толщины покрытия, пересекаются в некоторой малой области, которая однозначно характеризуется толиной подслоя, определяемой из соотношения

1/Pр . Выбрав начало отсчета в этой точке и определив начальную фазу сигнала, путем размещения в зоне преобразователя образца с толщиной

I подслоя,> по изменению фазы л Р, определяют толщину верхнего слоя, а по измеренным амплитуде и фазе — толщину подслоя из соотношения = А х х е

Формула изобретения

1. Способ неразрушающего контроля толщины покрытий, заключающийся в том, что в зоне контроля электромагнитного преобразователя размещают эталонный образец фиксированной толщины и компенсируют сигнал электромагнитного преобразователя, размещают в зоне контроля последнего контролируемое изделие и по выходному сигналу преобразователя определяют тол1265583

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества покрытия и может быть использовано для толщинометрии трехслойных изделий в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщин неферромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на ферромагнитном осно- 10 вании.

На. фиг. 1 представлены годографы выходного сигнала преобразователя в зависимости от толщины покрытия, на фиг. 2 — блок-схема устройства не- 15 разрушающего покрытия толщины покрытий.

Устройство неразрушающего контроля толщины покрытий содержит последова- тельно соединенные генератор 1, элект-20 ромагнитный преобразователь 2 с компенсатором, усилитель 3, амплитудный детектор 4, регулятор 5 амплитуды и . второй индикатор 6, подключенные к второму входу генератора 1 последовательно соединенные фазовращатель

7, измеритель 8 разности фаз, второй вход которого подключен к выходу усилителя 3, и первый индикатор 9, функционапьный преобразователь 10, выпол- ЗО ненный в виде преобразователя функции у = е ", где К = 1/4 /, P — обобщенный параметр. и включенный между выходом измерителя 8 разности фаз и вторым входом регулятора 5 амплиту- З ды.

Способ нераэрушающего контроля покрытий с помощью устройства осуществляется следующим образом.

В зоне контроля электромагнитного преобразователя 2 поочередно размещают эталонные образцы без покрытия со значениями толщин ферромагнитного подслоя, вы фанными из условия

" 1р и ф > .На эталонном образце д5 с фиксированной толщиной подслоя о

= jap компенсируют выходной сигнал преобразователя 2. На образце с толf щиной подслоя >, определяют фазу

Y выходного сигнала преобразователя

2, которую принимают за начало отсчета. Фазовращателем 8 добиваются, чтобы при изменении толщины подслоя

I (8 > (.) в пределах измеряемого диапазона показания первого индикатора

9 оставались нулевыми.

В этом случае при контроле иэделий с двухслойным покрытием на индикаторе

583

25 где

30 з 1265 щину покрытия, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщин неферромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на неферромагнитном основании, сигнал электромагнитного преобразователя компенсируют на первом эталонном образце без покрытия с ферромагнитным подслоем толщиной — 1/p р дополнительно в зоне контроля электромагнитного преобразова теля размещают второй эталонный образец с ферромагнитным подслоем толщиной > и определяют фазу вы- 15 ходного сигнала преобразователя, которую принимают за начало отсчета, толщину покрытия на контролируемом изделии определяют по изменению фазы а М, а толщину подслоя — по 20 изменению амплитуды и фазы выходного сигнала преобразователя из соотношения (— нормированная по эквивалент1 ному радиусу преобразователя толщина подслоя, P — обобщенный параметр;

А — амплитуда выходного сигнала преобразователя; ь — приращение фазы выходного о сигнала преобразователя.

2. Устройство для неразрушающего контроля толщины покрытий, содержащее последовательно соединенные генератор электромагнитный преобразователь с компенсатором, усилитель и амплитудный детектор, подключенные к второму выходу фазовращателя, измеритель разности фаз, второй вход которого подключен к выходу усилителя, и первый индикатор, функциональный преобразователь и второй индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщины неферромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на ферромагнитном основании, оно снабжено регулятором амплитуды, включенным между выходом амплитудного детектора и входом второго индикатора, а функциональный преобразователь выполнен в виде преобразователя, функции вида у = е"", где К = )/4, — обобщенный параметр, и включен между выходом измерителя разности фаз и вторым входом регулятора амплитуды.

1265583

0,5

ReU

Фиг. 2

Составитель И. Гекунова

Редактор В. Иванова Техред H.Ãëóùåíêî Корректор С. Черни

Заказ 5653/37

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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