Вихретоковый способ контроля параметров немагнитного электропроводящего слоя и зазора

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является расширение информативности за счет определения также и удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы под электропроводящим слоем. Вихретоковый преобразователь размещают в зоне контроля, регулируют частоту тока возбуждения преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины электропроводящего слоя. Выходной сигнал преобразователя подают на вход блока измерения, на второй вход которого одновременно поступает опорный сигнал. Затем напряжения с выхода блока измерения, пропорциональные амплитуде А, фазе φ и частоте ω вносимого в преобразователь сигнала, подают на соответствующие входы блока выделения информации, в котором последовательно выполняют следующие операции: определение зазора Н по амплитуде А и фазе φ сигнала, измеренным на максимальной частоте ω нормировка А по ω и Н

определение по известным алгоритмам удельной электропроводности β<SB POS="POST">1</SB> и толщины Т электропроводящего слоя. На четырех выходах блока выделения информации действуют соответственно напряжения, пропорциональные значениям А (амплитуде А сигнала, нормированной по ω и Н), Н ,β<SB POS="POST">1</SB> и Т. Далее для измерения удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы изделия под слоем электропроводящего покрытия уменьшает частоту тока возбуждения преобразователя, сравнивают нормированные амплитуды вносимого в преобразователь сигнала на смежных частотах и измеряют фазу, нормированную амплитуду и частоту сигнала при достижении максимального приращения нормированной амплитуды на смежных частотах, а удельную электрическую проводимость основы изделия определяют как функцию измеренных значений фазы, нормированной амплитуды и частоты, а также зазора, толщины и удельной электрической проводимости слоя покрытия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИУ

РЕСПУБЛИК (51) 4 О 01 Н 27/90

ГОСУДАРСТЕЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (6! ) 1392347 (21) 4325728/25-28 (? 2) 11. 11. 87 (46) 07,08,89 „Бюл, !< 29 (7)) Иосковский энергет»ческ»й »»вЂ” ст»тут (72) Е.Г. Беликов (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 1392347, кл. Г 01 N 27!90, 08,04.86. (54) ВИХРЕТОКОВ1

НА1 Л11ЕТРОВ НЕ!"!АГНИ НОГО ."ЭЛЕКТРОПРОВОДЯ11!ЕГО СЛОЯ И 1А 1ОРЛ (57) Изобрете»ие относится к конт—

pAJI bFIo-»ç Måðè Tåë üíîé техшлке . Целью изобретения является расширение информлтивност» за < чет определения также и удельной электрической проводимости немлг»итной электропроводящей основы под злектропроводящим слоем. В»хретоковый преобразователь раз— мещлют в зоне контроля, регулируют частоту токл возбуждения ° преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины электропроводящего слоя, Выходной сигнал преобразователя подают на вход блока измерения, ня второй вход которого одновременно поступает опорный сикпа|. Зятем напряжения с выхода блока измерения, пропорциональные

И з < < б p e . .T Р Н» с о т fi о с 1 l т с Я к к О н т ро л ь но — и.h<мер1<т< I ы<ой технике, может нлйти при <еll< ll»e в перлз! ушающем контро<в<««1 499 ямпл»туле А, фазе с! » частоте (л ьп< с»мо го в пре обрлзо ватель сигнллл, »одлют ня соответствующие входы блока выделсния информации, н котором и»следовательно выполняют следующие o»е рл1»ш: определение зазора Н по ам»литуде Л и фазе (1 сигнала, измеренным ня млксимальной частоте (<) нормировка

Л по <л» !1; определение по известным ллгор»тмлм удельной электропровод»ости (и толщины Т электропронодящего слоя. На четырех выходах блоки выделения информац»и действуют соответстванно нлпряжения, пропорциональн; I< знлчен»ям А (ампл»туде А сигнала, норнормированной по 63 и !1), Н, р< и Т,;

Далее для измерения удельной электрической проводимости немлгнитной электропроводящей основы изделия под слоем электропроводящего покрытия уменьшают частоту тока возбуждения преоб— разователя, сравнивают нормированные амплитуды вносимого в преобразова— тель сигнала на смежных частотах и из— меряют фазу, нормированную амплитуду и частоту сигнала при доСтижении максимального приращения нормированной амплитуды на смежных частотах, а удельную электрическую проводимость основы изделия определяют как функцию измеренных значений фазы, нормированной амплитуды и частоты, а также зазора, толшины и удельной электрической проводимости слоя покрытия.

1 ил, ле параметров толщины и удельной электрической проводимости плоских или цилиндрических немагнитных изде1499214 лий типа диэлектрик — электропроводящая основа, диэлектрик — электропроводящий слой, диэлектрик — электропроводящий слой — электропроводящая 5 основа и является усовершенствованием изобретения по авт.св, N 1392347, Целью изобретения является повышение информативности за счет определения также и удельной электричес- !0 кой проводимости немагнитной электропроводящей основы под электропроводящим слоем.

На чертеже приведена блок-схема варианта устройства для реалйзации !5 предлагаемого способа, Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 регулируемой частоты, нихретоконый преобразователь 2, блок 3 измерения, второй 20 вход которого подключен к выходу генератора 1, блок 4 выделения информации, первый вход которого соединен с амплитудным выходом, а два других входа — соответстненно с фазовым и частотным выходами блока 3 измерения, и. блок 5 обработки информации, первые четыре входа которого соединены с соответствующими выходами блока 4 выделения информации, пятый и шестой входы подключены соответственно к фазовому и частотному выходам блока 3 измерения, а седьмой вход — к выходу задатчика 6. Второй, третий и четвертый выходы блока 4 выделения информа- 35 ции и выход блока 5 обработки информации являются выходами устройства в целом, Способ с помощью указанной схемы реализуется следующим образом, 40

Вихретоковый преобразователь 2 размещают н зоне контроля. C помощью генератора 1 регулируют частоту тока возбуждения преобразонат"еля 2 в диапазоне, обеспечивающем проникновение 45 электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщине электропроводящего слоя, Выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход блока 3 из- 0 мерения, на второй вход которого с выхода генератора одновременно поступает опорный сигнал. Затем напряжения с выхода блока 3 измерения, пропорциональные амплитуде А, фазе ц) 55 и частоте ц вносимого.в преобразователь 2 сигнала, подают на соответствующие входы блока 4 выделения информации. В последнем последовательно выполняют следующие операции: епределение зазора Н по амплитуде А и фазе (1) сигнала, измеренных на максимальной частоте 43; нормировка А по са и Н; определение по известным алгоритмам удельной электропронодности и толщины Т электропроводящего слоя. На четырех выходах блока 4 выделения информации действуют соответственно напряжения, пропорциональные значениям

А (амплитуде А сигнала, нормированной по Я и Н), H, P, и Т. Далее с це- лью определения удельной электропроводности Р основы изделия, уменьшают частоту (Д тока возбуждения преобразователя 2, а полученные на выходе блока 4 напряжения подают на соответствующие входы блока 5 обработки информации. На другие входы блока 5 одновременно подают напряжения с фазового и частотного выходов блока 3 измерения, а также информацию о конструктивных параметрах преобразователя 2 с выхода задатчика G, В блоке 5 обработки информации осуосуществляют последовательно следующие операции: сравнение нормированных амплитуд A вносимого н преобразоваФ тель 2 сигнала на смежных частотах; измерение фазы Ц)о, нормированной амплитуды А и частоты у сигнала при о достижении максимального приращения

А на смежных частотах (при этом достигается максимальная чувствительность преобразователя 2); определение Pq как функции измеренных значений А, Ц)о, Ио, Р Т, Н и конструктивных параметров преобразователя 2, не изменяющихся при контроле, например, по алгоритму:

А exp(jap ) = RjI, (%R,)

gH

I (gR ) e. F(g,P„T,P ИA, (I) где К вЂ” нормирующий коэффициент;

F(e„P«„.

Т, )-. Функция граничных условий системы вихретоковый преоб.— разователь 2 — двухслойная электропроводящая немагнитная среда;

I< - функция Бесселя первого рода первого порядка;

R — эквивалентные радиусы изме рительной и возбуждающей обмоток преобразователя 2; Ъ вЂ” переменная интегрирования, Формула изобретения

bfsrJ 3ь) Составитель И. Кесоян

Техред N.Äèäûê Корректор M. Васильева

Редактор И, Горная

Заказ 4683/41 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 б !4992

Операция решения уравнения. (1) от— носительно единственно неизвестного параметра Р является заключительной операцией, выполняемой в блоке 5 об5 работки информации. На выходе этого блока действует напряжение, пропорциональное удельной электропроводности р основы контролируемого изделия с покрытием. 10

На основе применения ЭВМ изобретение позволяет создать унифицирован— ное многопараметровое устройство неразруиающего контроля качества изде— г лий широкой номенклатуры. 15

Вихретоковый способ контроля пара— метров немагнитного электропроводяще — 20 го слоя и зазора по авт. св. Р 1392347, 14 6 отли чающий сятсм,чfoc целью повышения информативности за счет определения также и удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы под элекэлектропроводяшим слоем, продолжают уменьшение частоты тока возбуждения преобразователя, сравнивают нормированные амплитуды сигнала преобразова— теля на смежных частотах, измеряют фазу, нормированную амплитуду и частоту сигнала при достижении макспмаль— ного приращения нормированной амплитуды на смежных частотах и удельную электрическую проводимость основы on— ределяют как функцию измеренных значений фазы, нормированной амплитуды и частоты, а также величины зазора, толщины и удельной электрической проводимости слоя.