Устройство для измерения толщины токопроводящих слоев

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Согоз Советскнк

Социалистических

Республик

<>974103 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200581 (21)3292254/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 1 51182 Бюллетень Н942

Дата опубликования описания 151 182 (51) М. Кд.з

G G1 B 7/10

Госуиирстиенный комитет

СССР по делим изобретений и открытий (53) УДК 620.179. .142.5.6 (088.8) В.А.Рудницкий, A.Л.Мелешко, Г.Б.Гав и Т.М.Смирнова (72) Авторы изобретения

Институт прикладной физики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ТОКОПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ

Изобретение относится к контроль но-и з ме рит ель ной тех ни ке и может быть использовано для измерений толщины токопроводящих слоев металлических иэделий на металлургических и машиностроительных заводах.

Известно устройство для контроля толщины токопроводящих слоев металлических иэделий, в частности, толщины стенок труб, содержащее постоянный магнит с полюсами, аксиально расположенными. относительно полости трубы, диск, выполненный из неферромагнитного материала, и плоскую катушку индуктивности, закрепленную на диске. Диск установлен с возможностью вращения в зазоре между полюсами магнита и стенкой трубы, а толщину стенки трубы определяют по величине ЭДС катушки индуктивности при перемещнии ее в полости трубы с постоянной скоростью (11.

Недостатком устойства является низкая точность измерений,. обусловленная слабой .зависимостью величина ЭДС катушки от толщины стенки трубы и отклонением постоянного магнита относительно оси трубы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-, мому результату является устройство для измерения толщины токопроводящих слоев, содержащее корпус, электродвигатель, на конце вала которого закреплен постоянный магнит и два магниточувствительных элемента, которые располагаются с другой стороны контролируемого изделия. При вращении электродвигателем постоянного магнита возникает переменное магнитное поле, величина которого считывается магниточувствительными элементами, по разности сигналов которых можно судить о толщине токопроводящих слоев (21.

Однако у известного устройства низкая точность измерений, вследствии низкой чувствительности датчика, экранированного токопронодящим слоем, а также слабой зависимости неличины ЭДС магниточувствительных элементов от толщины контролируемого слоя.

Цель изобретения - повышение точности измерений, Для достижения цели устройство для измерения толщины токопроводящих слоев, содержащее корпус, электродвигатель, на конце вала которого закреплен постоянный магнит, снабжено

974103 дополнительным постоянным магнитомг закрепленным на другом конце вала электродвигателя, чашеобразным диском из токопроводящего материала, установленным в корпусе с возможностью вращения вблизи дополнительно- 5 го постоянного магнита, спиральной пружиной, которая прикреплена одним концом к чашеобразному диску, а другим — к корпусу, круговой шкалой, закрепленной на корпусе и индикатор- 0 ной стрелкой, связанной с осью чашеобразного диска.

На чертеже представлена конструк ция устройства для измерения толщины токопроводящих слоев. 15

Устройство содержит выполненный из неметаллического материала корпус 1, расположенные внутри последнего электродвигатель 2., на противоположных концах вала 3 которого закреплены постоянный магнит 4 и дополнительный постоянный магнит 5, чашеобразный диск 6, который:выполнен иэ токопроводящего материала и установлен в корпусе 1 с возможностью вращения вблизи дополнительного постоянного магнита 5, спиральную пружину 7, которая прикреплена одним концом (на чертеже не показан) к чашеобразному диску 6, а другим (на чертеже не показан) — к корпусу 1, круговую шкалу 8, закрепленную на корпусе 1 . и индикаторную стрелку 9, которая связана с осью чашеобразного диска 6 ° Электродвигатель 2 выполнен с последовательным возбуждением 35 для осуществления плавной зависимости частоты вращения от величины нагрузки на валу 3.

Устройство работает следующим образом. 40

С помощью электродвигателя 2 постоянный магнит 4 и дополнительный постоянный магнит 5 приводится во вращение с постоянной скоростью, при этом переменное поле вращающего- 4 ся дополнительного постоянного магнита 5 взаимодействует с материалом чашеобраэного диска 6 и индуцирует в нем вихревые токи, которые создают момент, пропорциональный скорости вращения, Чашеобраэный диск 6 поворачивается в сторону вращения дополнительного постоянного магнита 5 и закручивает спиральную пружину 7. Поворот чашеобразного диска 6 происходит до тех пор, пока крутящий момент индуцированных вихревых токов не станет равным силе упругости спиральной пружины 7. Индикаторная стрелка 9, вращаясь вместе с чашеобразным диском б, показывает на 60 круговой шкале 8 угол поворота, после чего к вращающемуся постоянному магниту 4 подносят контролируемг.гй токопроводящий слой (на чертеже не показан). Переменное поле вращающе. гося постоянного магнита 4 вызывает в контролируемом слое появление вихревых токов. Эти вихревые токи, в свою очередь, взаимодействуют с полем постоянного магнита 4, вследствие чего частота его вращения уменьшается, причем уменьшение частоты вращения пропорционально толщине контролируемого токопроводящего слоя. Уменьшение оборотов вала элект. родвигателя 2 вызывает уменьшение взаимодействия дополнительного постоянного магнита 5 и чашеобразного диска 6, вследствие чего угол поворота чашеобразного диска 6 уменьшается, что фиксируется индикаторной стрелкой 9 на круговой шкале 8. Величина изменения угла поворота служит мерой оценки толщины токопроводящего слоя контролируемого изделия.

Использование новых элементов выгодно отличает данное устройство от известных, так как используется механический способ измерения сигналов, что упрощает конструкцию и делает ее надежной. Кроме того, данное, устройство позволяет значительно расширить интервал измеряемых толщин.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины токопроводящих слоев, содержащее корпус, электродвигатель, на конце вала которого закреплен постоянный магнит, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным постоянным магнитом, закрепленным на другом конце вала электродвигателя, чашеобразным диском из токопроводящего материала, установленным в корпусе с воэможностью вращения вблизи дополнительного постоянного магнита, спиральной пружиной, которая прикреплена одним концом к чашеобразному диску, а другим— к корпусу, круговой шкалой, закрепленной на корпусе, и индикаторной стрелкой, связанной с осью чашеобразного диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ClilA 9 3205435, кл, 324-34, 1965, 2. Патент США Р 3241 057, кл. 324-34, 1966 (прототип).

974103

Составитель А.Черных

Редактор Т.Парфенова Техред М.Тепер КорректоР И.Ватрушкина

Заказ 86 75/54 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4