Способ контроля параметра электропроводящего слоя

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля. Вихретоковый преобразователь размещают в зоне контроля, изменяют частоту тока возбуждения преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины слоя, измеряют амплитуду вносимого в преобразователь сигнала, а измеряемый параметр слоя определяют как функцию частоты токовихревого преобразователя. Перед контролем преобразователь размещают над образцом толщиной много больше глубины проникновения в него электромагнитного поля и строят зависимость амплитуды от частоты во всем диапазоне возможных вариаций удельной электрической проводимости контролируемого слоя, а затем сравнивают амплитуду измеренного сигнала с амплитудой сигнала на построенной зависимости при равных частотах и измеряют частоту при их совпадении. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S>) S С 01 И 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Гкнт СССР (21) 4326822/25-28 (22) 11.11.87 (46) 15.12.90. Бюп. Р 46 (71) Московский энергетический инс— титут (72) Е.Г.Беликов и Л,К.Тимаков (53) 620.179. 14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 211130, кл. G 01 N 27/90, 24.11.66. (54) СПОСОБ KOHIPÎËß HAPAtIETPA ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью из обр ет ения является повышение. точности контроля. Вихр етоковый пр еобраз овател ь размещают в з оне контр оля, изменяют частоту тока возбуждения пр еобразователя в диапазоне, обеспе— чивающем проникновение электромагнитИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в неразрушающем контроле качества изделий (вихрето— ковым, ультразвуковым и другими методами) .

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет повышения достоверности определения инфор— мативного параметра — частоты тока возбуждения преобразователя, как точки пересечения двух амплитудночастотных зависимостей, а также расширение диапазона значений контролируемого параметра слоя за счет расного паля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большеи толщины слоя, измеряют амплитуду вносимого в преобразователь сигнала, а измеряемый параметр слоя определяют как функцию частоты токовихревого преобразователя. Перед контролем преобразователь размещают над образ.— цом толщиной много больше глубины проникновения в него электромагнитного поля и строят "-ависимость амплитуды от частоты во всем диапазоне возможных вариаций удельной электрич ес кой пр о водимос ти контролируемого слоя, а затем сравнивают амплитуду измеренного сигнала с амплитудой сигнала на построенной зависимости при равных частотах и измеряют. частоту при их совпадении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил ° ширения области возможного пересечения этих зависимостей.

На фиг ° 1 приведена структурная схема варианта устройства для осуществления предлагаемого способа контроля параметра электропроводящего слоя, на фиг. 2 — зависимости амплитуды А сигнала системы преобразователь — электропроводящий немагнитный слой толщиной многî большей глубины проникновения в него электромагнитного поля (кривая 6) и амплитуды А сигнала системы преобразователь — электропроводящий немагнитный

1613941 слой (кривая 7) от изменения частоты сигнала Я, Устройство для реализации способа содержит последовательно соединенные генератор 1 регулируемой частоты, вихр етоковый пр еобраэ ователь 2, из мерительный блок 3 и блок 4 обработ-! ки, подключенный по первому входу к амплитудному выходу, по второму входу — к частотному выходу измери,тельного блока 3, а по третьему вхо:ду — к выходу запоминающего блока 5, ;подключенного по входу к частотному выходу измерительного блока 3. Выход блока 4 обработки является выходом ус тр ойс тва в целом.

Способ основан на наличии счетного множества точек совпадения {пересечения) амплитудно-частотных зависимостей системы преобразователь — контролируемый слой и системы преобразователь — эл ектр опроводящее немаг нитное изделие толщиной t оо, Способ реализуется следующим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 раз мещают в зоне контроля. С помощью ге нератора 1 регулируют частоту тока возбуждения преобразователя 2 в диа- 3О пазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину, от нескольких долей толщины слоя, до величины равной или больней толщине слоя. После этого выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход измерительного блока 3. С помощью блока 3 измеряют амплитуду А и частоту Q (фиг.2, кривая 7) сигнала, вносимого в преобразователь 2 испытуе- о мым слоем. Затем напряжения, пропорциональные измеренным параметрам А и Я сигнала, с выходов измерительного блока 3 подают на соответствующие входы блока 4 обработки. Перед конт- 4 ролем (экспериментальным или расчетным путем) определяют зависимость (фиг. 2, кривая.6) амплитуды сигнала

А, вносимого в преобразователь 2 электропроводящим немагнитным слоем толщиной много большей глубины проникновения электромагнитного поля, от частоты Я . Вводят полученную зависимость в запоминающий блок 5, вход которого является одновременно частотным выходом измерительного блока 3, а выход — третьим входом блока 4 обработки. На выходе блока 3 действует напряжение, пропорциональное амплиту-! де сигнала А . В блоке 4 обработки при измеренной частоте сигнала преобразователя 2 сравнивают амплитуду

А1 из полученной зависимости и измеренную амплитуду А и при условии их совпадения фиксируют значение частоты и сиг нала преобраз оват еля.

При этом на выходе блока 4 действует напряжение, пропорциональное значению контролируемого параметра электропроводящего слоя.

Дополнительное повышение точности контроля параметров слоя достигается тем, что из множества фиксируемых в блоке 4 значений частот 63 (т. А, С и т.д. на фиг. 2) выбирается минимальное ее значение, т. е. в т, О (A, Яд ), в окрестности которой различие (А -Л ) амплитуд больше, чем, например, в т, С.

Введение операций сравнения амплитуд на частотных зависимостях сис» темы преобразователь — электропроводящий слой толщиной много большей глубины проникновения в него электромагнитного поля,и системы преобразователь — электрЬпроводящий слой конечной толщины и измерения значений частоты в точках их совпадения, по которым судят о параметре контролируемого .слоя, позволяет существенно увеличить точность контроля.

При этом дополнительное повышение точности контроля обеспечивается выбором минимального значения иэ набора значений частот, прн которых совпадают амплитудно-частотные зависимости.

Фор мула изобретения

1. Способ контроля параметра электропроводящего слоя, заключающийся в том, что вихретоковый преобразователь размешают в зоне контроля, изменяют частоту тока возбуждения пр еобр аз оват еля в диапа з оне, об есп ечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей толщины до глубины равной или большей толщине слоя, измеряют амплитуду сигнала преобразователя, а в качестве информативного параметра используют частоту тока возбужцения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно на образце с толщиной много большей глубины проникновения в него электромагнитного

l613941 поля получают зависимость амплитуды сигнала преобразователя от частоты тока возбуждения, сравнивают амплитуду сигнала преобразователя, размещенного в зоне контроля, с амплитудой сигнала на полученной зависимости при равных частотах и в качестве информативной используют частоту при совпадении амплитуд.

2. Способ поп ° 1, отлич а ю— шийся тем, что, с целью расширения диапазона значений контролируемого параметра слоя, зависимость амплитуды сигнала преобразователя от частоты тока возбуждения получают на образцах с удельной электропроводностью, изменяющейся в пределах ее возможных вариаций при контроле.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что из множества частот, соответствующих совпадающим значениям амплитуд, выбирают минимальную.