Способ измерения толщины слоев многослойных изделий

 

(72) Авторы изобретения

В. Г. Брандорф и В. Л. Котляров

»

a %» 1" т

Львовский лесотехнический институт и Л судию

Ленина политехнический институт им. Ленинского

Комсомола (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ .ТОЛШИНЫ СЛОЕВ

МНОГОСЛОЙНЫХ И:АМЕЛИЙ

Изобретение относится к толшиномет- рии и может быть использовано для измерения геометрических параметров слоев многослойных изделий.

Известен способ измерения толщины

5 слоев, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями располагают линейные проводники, через которые поочередно пропускают переменный ток, электромагнитный преобразователь располагают на поверхности изделия и по величине сигнала преобразователя определяют толщину слоев (1).

Недостатком данного способа явлются низкая точность измерений, посколь@т сиг ° 15 нал преобразователя зависит от величины тока линейного проводника и нелинейного зависит от измеряемой толщины.

Ближайшим по технической сушности к предлагаемому является способ измерения слоев толщины многослойных изделий, заключающийся в том, что с помощью излучателей, расположенных межпу слоями из делия и работающих поочередно, создают магнитное поле, дополнительным излучателем создают компенсирующее магнитное поле, измеряют результирующее магнитное поле электромагнитным преобразователем,: . установленным с воэможностью перемещения относительно поверхности контролируемого иэделия, фиксируют преобразователем нулевое значение результирующего магнитного поля и измеряют индикаторам линейных перемещений расстояние между преобразователем и поверхностью изделия и по измеренной. величине определяют толщину слоя. Дополнительный излучатель жестка связан с преобразователем и р аботает с постоянной интенсивностью Я .

Недостатком известного устройства являются низкие точность измерений и чувствительность преобразователя.

Бель изобретения - повышение точности измерений и чувствительности преобразователя.

Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу измерения толщины. слоев многослойных изделий с помощью излучателей, расположенн.ых между слоями изделия и работающих поочередно создают магнитное поле, дополнительным излучателем с оэдают компенсирующее магнитное поле, измеряют результирук mee магнитное поле электромагнитным преобразоьателем, установленным с возможностью перемеш ния относительно поверхности контролируемого изделия, фиксируют преооразователем нулевое значение результирующего магнитного поля и измеряют индикатором линейных перемещений- 1S расстояние между преобразователем и поверхностью изделия и по измеренной величине определяот. толщину слоя, компенсирующее магнитное поле создают с помо шью дополнительного электромагнитного преобразоьателя, установленного на неиз менном расстоянии от ноьерхности контролируемого изделия, оси преобразоьателей располагают параллельно, а чувстьительность дополнительного преобразоьате у ля выбирают меньшей чуьствительности основного преобразователя.

Иа чертеже показана блок-схема устройствами

39

Излучатель 1 магнитного поля распо лакеи между слоями многослойного иэделия 2, слой 3 которого толщиной Т подлежит измерению. На поверхность изделия наложен корнус 4, содержаший неподвижную шкалу 5 измерительного прибора.

В корпусе 4 размещен в подшипниках

6 ходовой винт 7 с ходовой гайкой 8.

Ходовой винт 7 соединен с устройстьом его привода 9, например электродвигателем. С ходоьой гайкой 8 соединен ука40 затель 1Î шкалы 5 и основной преобразователь 11, соединенный также с направляющей 12 посредстьом полэуна 13. Дополнительный преобразователь 14 закреплен неподвижно ь корпусе 4 так, что его " ось соьпадает с осью основного преобразователя 11, их обмотки соединены пос ледовательно встречно и свободные концы обмоток подключены к входу нуль-органа 15. На чертеже показаны также Тнеизменное расстояние между дополнительным преобразователем 14 и опоркой поверхностью корпуса 4, 1 -.изменяющееся âs процессе измерения расстояние между пре-. образователями 11 и 14, 3д и 9g -сигналы этих преобразователей и ь(-разность этих сигналов. Выход нульоргана 15 соединен с устройством привода 9.

02 ф

Способ осуществляется следующим образом.

Корпус 4 накладывает на псьерхность изделия 2 и возбуждают излучатель 1. Затем включают привод 9, который посредством ходоього винта 7 и ходовой гайки

8 перемешает осноьной преобразователь

11 из исходного, например крайнего верхнего, положения вниз. Преобразователи

11 и 14 преобразуют значения поля излучателя 1 в электрические сигналы 3g и . Разность. этих сигналоь ь k в процессе движения преобразователя 11 монотонна уменьшается и при определенном значении L становится равной нулю. Это . вызывает срабатывание нуль-органа 15, который своим ьыходным сигналом воздействует на. привод 9, что приводит к его остановке. По указателю 1О на линейной и соотьетстьуующим образом отградуироьанной шкале 5 отсчитывают значение измеренйой толщины слоя изделия 2. Включают привод 9 и перемешают с его помсюцью основной преобразователь вновь ь исходное, например верхнее, положение.

Выключают излучатель и возбуждают следующий излучатель, расположенный между первым и вторым слоем многослойного иэделия. Вновь повторяют описанные операции и получают значение суммарной толщины первого и второго слоеь. Вычтя из полученного знач жия ранее измеренное значение толщины первого слоя, получают значение толщины ьторого слоя. Аналогичным образом определяют значение тол-щин всех слоев многослойного обьекта контроля.

Способ позволяет измерять геометрические параметры слоев многослойных изделий ь широком диапазоне и в условиях нестабильности параметров излучателя.

Формула изобретения

Способ измерения толщины слоев многослойных изделий, заключающийся в том, что с помощью излучателей, расположенных между слоями изделия и работающих поочередно, создают магнитное поле, дополнительным излучателем создают компенсирующее магнитное поле измеряют результирующее магнитное поле электромагнитным преобразователем установленным с возможностью перемещения относительно поверхности контролируемого изделия, фиксируют преобразователем нулевое значение результирующего магнитного по5 9 54802 6 ля и измеряют индикатором линейнык пе- преобразователей располагают паралдель ремешений расстояние между преобразова- но, а чувствительность дополнитещ,ного телем и поверхностью изделия. и по из- преобразователя выбирают меньпюй чувмерениой величине определяют толшину ствительности основного преобразователя. слоя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений и Источники информации, увеличения чувствительности преобразова- принятые во внимание при экспертизе геля, компенсируюшее магнитное поле соз- 1. Авторское свидетельство СССР дают с помошью дополнительного элект- N 619783, кл. С 01 В 7/06, 1977. ромагнитного преобразователя, установ- 1о 2. Авторское свидетельство. СССР ленного на неизменном расстоянии от по- М 352114, кл. С 01 В 7/06, 1972 веряности контролируемого изделия, оси (прототип).

Составитель А. Жигарев

Редактор B. Пилипенко Те сред Т.Маточка Корректор В, Бутяга

Заказ 64 12 4 1 . Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыжй

113035, Москва, 5, Раушская наб., g. 4/5

Филиал П атент, г. жгорор, ул. роектная, 4