Вихретоковое устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Свита Советскиа

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03, IV.1971 (№ 1642531/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

01b 7/06

Комитет оо делам маоеретеммй и открытий ори Совете Мимистрое

СССР

17.1 (088.8) Опубликовано 25.XII 1972. Бюллетень № 4 за 1973

Дата опубликования описания 7.11.1973

Авторы изобретения В. Г. Вяхорев, В. П. Денискин, И. И. Животовский, С. Е. Калайджан, К. А. Овакимян, Л. И. Трахгенберг и И. М. Хоравиди

Заявитель

ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ТРУБАХ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических трубах, например толщины алундового слоя.

Известны вихретоковые устройства для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических тру.бах, содержащие генератор переменного тока, вихретоковый датчик и измерительный блок.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности измерения в камере плазменного напыления. Для этого предлагаемое устройство снабжено пневматическим механизмом подачи датчика, включающим в себя корпус, в полости которого размещен подпружиненный по его оси шток и штуцер для подал сжатого воздуха, и механизмом стабилизации положения датчика относительно контролируемой трубы, содержащим корпус, призматический контактирующий наконечник, выполненный подпружиненным по оси корпуса механизма стабилизации с возможностью свободного вращения вокруг нее, и сильфон, соединяющий корпус механизма стабилизации со штоком механизма подачи.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, сообщенный с вихретоковым датчиком 2 через разъем 8 кабелем 4. Датчик 2 соединяется кабелем 5 через разъем 8 со входом измерительного блока 6, содержащего усилитель 7, фазочувствительные детекторы 8 и 9, s сумматор 10 и индикатор 11. Датчик устанавлиьается на поверхность контролируемой трубы 12 пневматическим механизмом И подачи да1чика. Положение датчика относительно этой трубы с габилизируется механизмом 14

10 с1абилизации. Защищается датчик от воздействия температуры и алундовой пыли в камере плазменного напыления системой 15 охлаждения.

11еханизм 18 содержит корпус 16, цилиндри1 ческий полый шток 17, подающий воздух от магистрали и перемещающий этот шток, возвратную пружину 18 и сильфон 19. Подача воздуха в штуцер 20 осуществляется вентилем, расположенным между штуцером и ма20 гистр алью.

Механизм 14 содержит корпус 21, в котором перемещается призматический контактирующий наконечник 22, пружину 23, выталкивающую наконечник из корпуса 21, и ограничи25 тель 24, закрепленный в этом корпусе и входящий в цилиндрическую проточку 25 наконечника 22. Датчик 2 расположен внутри наконечника 22 и закреплен на корпусе 21 механизма 14. Система 15 содержит штуцер 26, 30 расположенный на конце штока 17, внутрен363858

3 нюю полость 27 этого штока, каналы 28 охлаждения в датчике 2 и каналы 29 охлаждения в наконечнике 22, направленные в сторону торца датчика 2. Механизмы 18 и 14 соединены через сильфон 80, позволяющий перемещаться механизму 14 в радиальных направлениях, со стенкой камеры плазменного напыления со входами генератора и блока б через разъем 8, расположенный на конце штока 17. Внутри последнего размещены кабели 4 и 5, соединяющие датчик 2 с разъемом 8. Механизм 18 с камерой 81 плазменного напыления, разъем 8 и штуцер 2б со штоком 17, а также штуцер 20 с корпусом 1б соединены через вакуум-плотные соединения, Устройство работает следующим образом.

Генератор переменного тока питает током датчик 2. Сигнал с датчика подается на вход усилителя сигнала датчика, с выхода которого напряженйе подается на входы детекторов

8 и 9, один из которых настроен в квадратуре с реактивной составляющей напряжения дагчика, а другой — в квадратуре с активной составляющей. Настройка детекторов 8 и 9 осуществляется сдвигом по фазе опорного напряжения с генератора.

При измерении толщины диэлектрического, например алундового слоя на трубе, в штуцер пневматического механизма подачи датчика подают сжатый воздух. При этом давление на шток 17 превышает усилие, создаваемое пружиной 18, а шток 17 вместе с механизмом 14 и самим датчиком перемещается в осевом направлении в сторону контролируемой трубы до соприкосновения торца датчика с ее поверхностью. Труба попадает в зону призматического выреза контактирующего наконечника механизма 14. Происходит касание поверхности трубы с поверхностью граней призматического выреза первоначально в одной точке.

При движении механизма 14 к контролируемой трубе наконечник 22 по проточке 25 поворачивается внутри корпуса 21 вокруг оси датчика до тех пор, пока грань призматического выреза не соприкаснется по линии вдоль оси контролируемой трубы. При дальнейшем движении механизма 14 происходит скольжение соприкасаемой с трубой грани наконечника 22 по трубе за счет радиального смещения сильфона. Скольжение продолжается пока наконечник 22 не соприкаснется с поверхностью контролируемой трубы обеими гранями призматического выреза. Затем наконечник, преодолевая усилия пружины 28, перемещается вдоль корпуса до тех пор, пока плоскость торца датчика не достигнет поверхности трубы.

После установки торца датчика на поверхность контролируемой трубы производится отсчет толщины алундового покрытия на трубе по индикатору измерительного блока. Доступ сжатого воздуха в штуцер 20 и механизм 18 прекращается и механизм 14 вводится в исходное состояние. Охлаждение датчика и защита его торца от налипания частиц алунда, присутствующих в камере плазменного напыления, осуществляется потоком газа, подаваемым через штуцер 2б и проходящим через внутреннюю полость штока, каналы охлаждения датчика и призматического контактирующего наконечника. Выходы каналов охлаждения направлены в стороны торца датчика, в результате чего он охлаждается. Одновременно происходит сдувание частиц пыли алунда с торца датчика.

Таким образом, датчик предлагаемого устройства устанавливается однозначно и стабильно на контролируемой поверхности независимо от положения последней. Кроме того, он защищает от нагрева и налипания частиц алунда в камере плазменного напыления потоком газа.

Предмет изобретения

Вихретоковое устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических трубах, содержащее генератор переменного тока, вихретоковый накладной датчик и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерения в камере плазменного напыления, оно снабжено пневматическим механизмом подачи датчика, включающим в себя корпус, в полости которого размещен подпружиненный по его оси шток и штуцер для подачи сжатого воздуха, и механизмом стабилизации положения датчика относительно контролируемой трубы, содержащим корпус, призматический контактирующий наконечник, выполненный подпружиненным по оси корпуса механизма стабилизации с возможностью свободного вращения -вокруг нее, и сильфон, соединяющий корпус мехаяизма стабилизации со штоком механизма подачи.

363858

Редактор Н. Ноликова

Заказ 227/11 Изд. № 1042 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Кесоян

Техред Л. Богданова

Корректоры: Т. Медведева и Е; Сапунова