Имитатор толщины для градуировки толщиномеров покрытий

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при градуировке и поверке магнитных и электромагнитных толщиномеров покрытий. Цель изобретения - расширение диапазона имитируемых толщин при различных сочетаниях материалов покрытия и основания . Действие имитатора основано на зависимости показаний толщиномера от расстояния постоянного магнита до датчика градуируемого толщиномера. Постоянные магниты жестко соединены с дисками из немагнитного материала различной толщины и установлены в отверстиях основания так, что плоскости торцов дисков совпадают с рабочей поверхностью основания, при этом в одно из отверстий установлен диск из магнитного материала для установки нулевого показания толщиномера . 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COL+A ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

CO вВь ь|Ь 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4067635/25-28 (22) 28.05.86 (46) 30.01.88. Бюл. К!- 4 (71) Таллинский политехнический институт (72) М.Э.Аяотс, P.À.Ëààíåoòñ и М,И.Тамре (53) 620. 179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 539214, кл. G 01 В 7/06, 1975. (54) ИМИТАТОР ТОЛЩИНЫ ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ТОЛЩИНОМЕРОВ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при градуировке и поверке магнитных и электромагнитных толщиномеров покрытий. Цель изоб„„BU„„1370447 А! ретения — расширение диапазона имитируемых толщин при различных сочетаниях материалов покрытия и основания. Действие имитатора основано на зависимости показаний толшиномера от расстояния постоянного магнита до датчика градуируемого толщиномера.

Постоянные магниты жесткб соединены с дисками из немагнитного материала различной толщины и установлены в отверстиях основания так, что плоскости торцов дисков совпадают с ра— бочей поверхностью основания, при этом в одно из отверстий установлен диск иэ магнитного материала для установки нулевого показания толщиномера. 1 ил.

1370447

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при настройке,градуировке и поверке магнитных и элект5 ромагнитных толщиномеров покрытий.

Цель изобретения — расширение диапазона имитируемых толщин при различных сочетаниях материалов покрытия и основания путем обеспечения возмож- 10 ности замены имитирующих элементов и получения на одном имитаторе большого числа значений имитируемых толщин.

На чертеже показан предлагаемый имитатор толщины, сечение.

Имитатор толщины для градуировки толщиномеров покрытий содержит основание 1 в виде прямоугольного параллелепипеда, в котором выполнены отверстия 2, и имитирующие элементы, один из которых выполнен в виде диска 3 из магнитного материала, толщина которого выбрана из условия отсутствия ее влияния на показания толщиномера, а каждый из остальных элементов — из жестко соединенных диска

4 из немагнитного материала и цилиндрического постоянного магнита 5.Имитирующие элементы установлены в отверстиях 2 так, что плоскость торцов дисков 3 и 4 совпадает с рабочей поверхностью основания 1. Диски

4 из немагнитного материала имеют различную толщину, а постоянные магниты 5 — одинаковые магнитодвижущую силу и направление полюсов.

Показание толщиномеров покрытий является функцией ряда величин, к которым в зависимости от принципа действия толщиномеров относятся толщина покрытия, толщина основания, электропроводность и магнитная проницаемость как покрытия, так и основания и т.д. При настройке и градуировке толщиномера в него вводят информацию с помощью известных аттестованных значений толщин покрытий, сохраняя при этом остальные влияющие величины постоянными, и получают шкалу, отградуированную в зависимости от толщины покрытия в единицах длины.

Аналогично получают зависимость показаний толщиномера от расстояния постоянного магнита 5 до датчика градуируемого толщиномера (не показан), В этом случае сила поля постоянного

40 магнита 5 изменяется и она по разному влияет на датчик толщиномера. Для магнитных и электромагнитных толщиномеров покрытий при взаимодействии противоположных полюсов магнитов датчиков и магнитов 5 силы магнитных полей притягивают магнит 5 и датчик в контакт. При этом сила притяжения уменьшается с увеличением расстоя ния, поэтому большее расстояние постоянного магнита от датчика имитирует большую толщину покрытия, а меньшее расстояние — незначительную толщину покрытия. В имитаторе можно выбрать такую толщину диска 4 (т.е. такое расстояние), которая имитирует максимальную толщину покрытия h„ „, и такую толщину диска 4, которая имитирует минимальную толщину покрытия hìè„°

Для настройки нуля в имитаторе используется диск 3 из магнитного материала, например из материала основания, на котором намечается измерение толщины покрытия проградуированным толщиномером. Имитатор может воспроизвести (имитировать) толщины покрытия в диапазоне от 0 до

h„ „, . Количество промежуточных имитируемых толщин зависит от количестга отверстий 2 в основании 1.

Градуировка магнитных и электромагнитных толщиномеров с помощью предлагаемого имитатора осуществляется следующим образом.

Датчик толщиномера устанавливают на торец диска 3. Так как он изготовлен из магнитного материала, т.е. из материала основания, на котором намечается измерение толщин градуируемым толщиномером, и имеет толщину, значение которой выбрано из условия отсутствия влияния на показания толщиномера, то в данном случае на этой поверхности градуируемый толщиномер должен показывать нулевое значение толщины покрытия. При перемещении датчика толщиномера влево на торец соседнего диска 4 из немагнитного материала на него действует сила притяжения постоянного магнита 5. Так как сила притяжения достаточно большая, то толщиномер показывает достаточно малое значение толщины покрытия, т.е. h „„„. При дальнейшем перемещении датчика толщиномера на торцы следующих дисков 4, имеющих возрастающую толщину, граду3

13 ируются промежуточные значения толщиномера. Выбором соответствующих значений толщин дисков 4 можно добиться того, что одним имитатором можно градуировать толщиномер во всем диапазоне измерения шкалы, При установке датчика толщиномера на торец последнего диска 4 сила притяжения постоянного магнита 5 уже очень слаба и толщиномер в этом случае показывает максимальное значение толщины покрытия, т.е. Ь

Датчик толщиномера, диски 4 из немагнитного материала и постоянный магнит 5 можно рассматривать как магнитную цепь, характеризующуюся магнитным сопротивлением R„, которое равно отношению магнитодвижущей силы

F действующей в магнитной цепи, к созданному в цепи магнитному потоку

Ф, который в свою очередь, определяется как d Ф = В„dS, где d Ф вЂ” магнитный поток через малую площадку dS, В„ — проекция вектора В на нормаль к этой площадке. Так как поверхности одинаковой напряженности магнитного поля — сферообразные, то радиус кривизны r между одноименными или разноименными полюсами r — - ., д5 а Я, так как при r » r дисков можно указанную поверхность считать плоской, пренебрегая только ошибкой второго порядка. Так и для угла между В и В, Ы « 4, можно считать В В

Магнитодвижущая сила, определяющая показание толщиномера, определяется только магнитным сопротивлением К

1/р p,S, где 1, S — длина и поперечное сечение участка магнитной цепи соответственно, р — относительная магнитная проницаемость материала цепи (в данном случае дисков 4), 70447 4

, — магнитная постоянная. В данном случае погрешность второго порядка и, следовательно, магнитное сопротивление зависит только от толщины

h дисков 4, так как p, p и р, постоянны.

Воэможность замены одних имитирующих элементов и использования других с отличными от первых параметрами позволяет с помощью одного имитатора имитировать более широкий диапазон толщин.

Формула изобретения

Имитатор толщины для градуировки толщиномеров покрытий, содержащий основание в виде прямоугольного параллелепипеда и имитирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона имитируемых толщин при различных со25 четаниях материалов покрытия и основания, в основании выполнены сквозные отверстия, число которых равно числу имитирующих элементов, один иэ которых выполнен в виде диска из магнитного материала, толщина которого выбрана из условия отсутствия ее влияния на показания толщиномера, а каждый из остальных элементов — из жестко соединенных диска из немагнитного материала и цилиндрического посто35 янного магнита, имитирующие элементы установлены в отверстиях так, что плоскость торцов дисков совпадает с рабочей поверхностью основания, диски из немагнитного материала имеют различную толщину, а постоянные магниты — одинаковые магнитодвижущую силу и направление полюсов.