Способ измерения толщины слоев Советский патент 1983 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины слоев многослойных крупногабаритных объектов.

Известен способ измерения толщины слоев непроводяпдах многослойных изделий, в котором между слоями изделия размер1ают диэлектрические трубки (цилиндрические ), по которым Поочередно перемещамт шарик из электропроводяиего неферромагнитного материала, располагают на одной из поверхностей изделия накладной ийдуктивный преобразователь и по величине зафиксированного экстремума сигнала этого преобрязователя судят об измеряемых толщинах слоев С 5 3При осуществлении известного способа невозможно измерение толщины проводящих неферромдгнитных-слоеб многослойных крупногабаритных изде7

ЛИЙ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения толщины слоев, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело - шарик, располагают на поверхности изделия индуктивный преобразователь и по его сигналу определяют толщину слоев 2 },

Однако намагниченный шарик при движении в трубке будет произвольно вращаться вследствие механического взаимодействия со стенками трубки. При этом вектор намагниченности может занимать в пространстве произвольное положение, и величина сигтала приемного преобразователя будет произвольно изменяться. Поэтому такой способ характеризуется низкой :точностью измерений.

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения толщины слоев, заключающемуся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело, располагают на поверхности изделия индуктивный преобразователь и по его сигналу определяют слоев, в качестве намагниченного тела исполь513692

зуют .эллипсоид врадения, намагниченный вдоль его большой оси.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

5 Схема содержит последовательно соединенные диэлектрические трубки 1, заложенные между слоями 2 изделия, трубки J соединены с двумя входами гидроцилиндра 3, поршень 4 которого

10 связан с выходом реверсивного привода 5, а его входы соединены с выходами датчиков 6 и 7 ( например, индукционных), расположенных на входе и выходе диэлектрических трубок 1 в

15 изделие.

Индуктивный преобразователь 8 размещают на поверхности 9 контролируемого изделия. В качестве намагниченного тела используют эллипсоид 10

20 вращения, намагниченный вдоль его больщой оси.,

Способ осуществляется следующим образом.

Индуктивный преобразователь 8 ус25 танавливают на поверхность 9 контролируемого изделия. Под действием реверсивного привода 5 поршень гидроцилиндра 3 приводит в движение непроводящую жидкость с намагничен- .

30 .ным эллипсоидом 10, который находится в гидросистеме. В момент прохождения эллипсоидом 10 под индуктивным преобразователем 8 по ближайшей к преобразователю трубке, величина

, его сигнала е достигает экстремального значения при этом абсолютное значение этого экстремума е однозначно зависит от толшины слоя Т ; Полученное экстредд мальное значение фиксируют и по этому значению е.и известной градуировочной характеристике определяют значение измеряемой толщины Т-(у. При прохождении намагниченного тела по следующей трубке абсолютное значение экстремума сигнала е - преобразователя 8 пропорционально толщине (т +Т2у). Аналогичные операции выполняют последовательно до тех пор, пока намагничениое тело не пройдет последнюю трубку, в этом случае значение сигнала преобразователя 8 пропорционально толщине (,+T2y+ +Т j +.. ,+T(n-l)j). Пройдя последнюю трубку, эллипсоид 10 приближается к

5 датчику 7,и при определенном расстоянии от него на его выходе появляется управляющий сигнал, который подается на вход реверсивного при3

вода 5, Kotopbift изменяет направление движения поршнягидроцилиндра 3 на противоположное. После реверса перемещают преобразователь 8 на другую контрольную точку, при этом жидкость в гидросистеме начинает перемещаться в противоположном направлении, В этом случае эллипсоид 10 будет перемещаться от последней трубки к первой, проходя последовательно все трубки, однако измерения возможно проводить способом, аналогичным описанному вьше. Пройдя верхнюю .по чертежу трубку, эллипсоид 10 приближается к преобразователю 8,и при определениом расстоянии от него на его выходе появляется управляющий сигнал который подается на вход реверсивного привода 5j который изменяет направление движения поршня гидроцилиндра 3 на противоположное, и цикл повторяется снова Толщина i-ro слоя вычисляется как разность определенных ранее толщин I и ( -1) слоев т.е.

)-()x,

Эллипсоид перемещается по трубке Таким образом, что его большая ось

694

совпадает с направлением.дв1тасеяия. Очевидно, что при этом эллипсоид имеет возможность вращаться только вокруг большой оси. В этом случае плоскость нулевого магнитного потенциала зафиксирована, что обеспечивает однозначность измерения толщины слоев.

Способ позволяет получить значительный экономический эффект при производстве многослойных арупиогабаритных проводящих композитных объектов, стоимость которых достаточно высока. Эффективно и экономически оправдано применение способа при контроле толщины слоев различиык уникальных крупногабаритных объектов, например, корпусом судов, изделий аэрокосми- ческой техники и других ответственных изделий и узлов, где разрушающие методы контроля недопустимы..

Контроль толщины слоев при производстве многослойных проводящих неферромагнитных изделий позволяет выявить брак на ранних этапах производства, устранять его и влиять ;на технологический процесс с целью (его улучщения.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЕВ, заключающийся в том, что при изготовлении изделия между его слоями размещают диэлектрические цилиндрические трубки, по которым перемещают намагниченное тело, располагают на поверхности изделия индуктивный преобразователь и по его сигналу определяют толщину слоев, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве намагниченного тела используют эллипсоид враще1шя, намагниченный вдоль его большой оси. (Л сд со О5 со