Вихретоковый способ измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводящей основе

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для вихретокового контроля толщины диэлектрических покрытий, расстояния до электропроводящих изделий, амплитуды вибраций и диаметра цилиндрических электропроводящих изделий. Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений толщины диэлектрических покрытий - достигается тем, что частоту тока возбуждения вихретокового преобразователя (ВТП) выбирают в соответствии с соотношением 10 R Уо Ц г мин Стмин Н мин 5 20 , где R V R 1 R 2 ,Ri.R2 - эквивалентные радиусы измерительной и возбуждающей обмоток ВТП; амин гмин минимальные удельная электрическая проводимость и абсолютная магнитная проницаемость основы изделия; Нмин (hi + h2)/R, hi,2 - минимальные расстояния от обмоток ВТП до поверхности электропроводящей основы изделия. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ 1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1619008 А1 (я)5 G 01 В 7/10! ОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4636434/28 (22) 12.01.89 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Московский энергетический институт (72) Е.Г. Беликов и Л.К. Тимаков (53) 620.179;142.5.6 (088.8) (56) Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.E. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий,—

M.: Энергоатомиздат, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 905620, кл. G 01 В 7/06, 1980. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ

ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для вихретокового контроля

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для вихретокового контроля толщины диэлектрических покрытий, расстояния до электропроводящих изделий, амплитуды вибрации и диаметра цилиндрических электропроводящих иэделий.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений за счет уменьшения методической погрешности измерений.

На фиг. 1 представлено взаимное расположение вихретокового преобразователя накладного типа и обьекта контроля в виде плоского изделия; на фиг. 2 — зависимость максимальной методической погрешности д измерений толщины диэлек т0ического покрытия от произведения P . 4H в диапазонах вариации, обобщенной параметратолщины диэлектрических покрытий, расстояния до электропроводящих изделий, амплитуды вибраций и диаметра цилиндрических электропроводящих иэделий.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерений толщины диэлектрических покрытий — достигается тем, что частоту тока возбуждения вихретокового преобразователя (ВТП) выбирают в соответствии с соотношением 10<

:-R в м„„.0мии Н 20, где й=

R1 R г,R),Rg — эквивалентные радиусы измерительной и возбуждающей обмоток

ВТП, армии p f MNH минимальные удельная электрическая проводимость и абсолютная магнитная проницаемость основы изделия;

Нмин = (h1+ h2) /R, h>,2 — минимальные расстояния от обмоток ВТП до поверхности электропроводящей основы иэделия. 2 ил. ми Р от 0,625 до 360, толщины покрытия

Н от 0,4 до 35, магнитной проницаемости основы pr + 1, Вихретоковый преобразователь 1 (ВТП) размещен на поверхности контролируемого иэделия 2. Измерительная обмотка 3 ВТП и возбуждающая обмотка 4 ВТП подключены соответственно к блоку 5 измерения и генератору 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Радиусы й!, Rz измерительной и возбуждающей обмоток и конструктивный зазор ho ВТП выбирают, например, из условия обеспечения необходимой локальности контроля. Затем ВТП устанавливают на изделие 2 с минимальными значениями толщины t диэлектрического покрытия (например t = О), удельной электрической про1619008 водимости ими и магнитной проницаемости,и „(например, иг = 1) основы изделия.

После этого по известным конструктивным параметрам R, h<, hz u ho (R = Л1 R г; h<, hz — расстояния от измерительной и возбуждающей обмоток до основы изделия 2; ho — конструктивный зазор) определяют минимальное расстояние Нмин = (h1 + hz)/Й до поверхности злектропроводящей основы изделия, затем из отношения

Б;.„б... определяют частоту в тока возбуждения

ВТП и задают найденное значение частоты с помощью генератора б. Выходное напряжение с измерительной обмотки 3 ВТП подают на вход блока 5, в котором осуществляют выделение составляющих вносимого в ВТП сигнала и их обработку по известному алгоритму функционирования толщиномера диэлектрических покрытий.

Из полученной в результате исследований зависимости д (P Й) видно, что она имеет излом в области P . VH 10 (фиг. 2).

Отклонение от этого значения P . ЧН влево приводит к резкому возрастанию методической погрешности измерений толщины диэлектрических покрытий, а вправо — к относительно медленному ее снижению.

Таким образом выбор частоты тока возбуждения ВТП из условия,В.. VH < 10приводит к резкому увеличению методической погрешности измерений. С другой стороны, увеличение 3 /Н от 10 до 30 приводит к уменьшению абсолютного значения методической погрешности измерений всего на

0,27;, но требует существенного (в 10 раз) увеличения частоты тока возбуждения ВТП.

Последнее (при выбранных фиксированных геометрических параметрах ВТП) существенно усложняет реализацию устройства, особенно толщиномеров тонких диэлектри5 ческих покрытий, работающих на частотах, порядка десятков мегагерц. Отсюда вытекает другое ограничение на P VH; р /Й < 20.

Формула изобретения

10 Вихретоковый способ измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводящей основе, заключающийся в том, что преобразователь размещают в зоне контроля, возбуждают его переменным током, изме15 ряют и обрабатывают составляющие вносимого напряжения преобразователя и по результатам их обработки определяют толщинупокрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежно20 сти измерения, частоту й> тока возбуждения вихретоко:oro преобразователя задают в соответствии с соотношением

10 R i/м ргми„Омин Нмин 20 7

25 где R = R> ° и ;

R<,г — эквивалентные радиусы измерительной и возбуждающей обмоток преобра30 зователя; оми, и,иг„„„— минимальные удельная электрическая проводимость и абсолютная магнитная проницаемость основы изделия;

Нмин = (h1 + М)/R, h< z — минимальные расстояния от обмоток преобразователя до поверхности электропроводящей основы изделия.

Ябан

ЗО

Составитель И.Кесоян

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.ØàðoUjè

Редактор Н.Бобкова

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

Заказ 35 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5