Предметом изобретения является прибор для измерения толщины немагнитных иокрытий, нанесенных на изделия из магнитных материалов.
Известны ириборы для указанной цели, содержащие Т-образный или стержнеобразный датчик трансформаторного типа с дифференциально включенными вторичными обмотками.
Отличительная особенность описываемого ниже устройства заключается в применении в нем экрана в виде стального стержня, устанавливаемого параллельно стержню Тобразного датчика на некотором от пего расстоянии, или в виде разрезанного по образующей стального цилиндра, внутри которого помещается стержнеобразный датчик.
Благодаря применению упомянутых выще экранов обеспечивается экранирование датчика от влияния краевого эффекта.
Кроме того, в предложеннол устройстве применена корректирующая обмотка, расположенная на экране датчика рядом с измерительной и индуктирующая в ней добавочную Э.Д.С., компенсирующую влияние магнитной проницаемости и толщины при установке датчика на непокрытый участок проверяемого изделия.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема прибора; на фиг. 2 - Т-образный датчик; на фиг. 3 - стержнеобразный датчик; на фиг. 4 - сечение по АА экранирующего цилиндра.
В качестве чувствительного к толщине элемента в устройстве применен Т-образный (фиг. 2) или стержнеобразный (фиг. 3) датчик /, на конце которого находится контактирующий шарик 2.
Для экранировки датчика от влияния краевого эффекта, возникающего при измерениях на краях изделия или вблизи выступающих частей, применен стальной экран, выполненный в виде стержня 3 (фиг. 2), устанавливаемый параллельно стержню датчика на некотором от него расстоянии, или цилиндр 3 (фиг. 3) , разрезанный по образующей для подавления вихревых токов.
В датчике имеется первичная обмотка 4 (li), измерительная обмотка (1я) компенсационная обмотка ) и корректирующая обмотка 7(1-2). Обозначения в скобках относятся к электрической схеме прибора, изображенной на фиг. 1.
Первичная обмотка датчика питается от сети 220, 110 вольт через попонижающий стабилизированный трансформатор, состоящий из трансформатора Тр, емкости С| и сопротивления Rs.
Вторичные обмотки датчика - измерительная и компенсационная - подключены по дифференциальной схеме через выпрямительные столбики В к указывающему прибору Г.
Действие прибора основано на изменении индуктируемой э.д.с. в измерительной обмотке „ магнитным потоком, охватывающим эту обмотк). Величина потока меняется в зависимости от толщины покрытия и, что отмечается указываюищм прибором, градуированным в микронах. Указывающий прибор щуитироваи сопротивлениями Ri, позволяющ,ими устанавливать необходимые пределы измерения. Переход от одного диапазона измерения к другому осуществляется переключателем /7. Э.д.с. в измерительной обмотке Е зависит не только от толщины слоя немагнитного покрытия , fro также 1 от магнитной проницаемости изделия 9 и от его толии1ны. Она достигает максимального значения при отсутствии покрытия на изделии с наибольшей магнитной проницаемостью и уменьшается по мере роста толщины покрытия по гипербо.чическому закону, стремясь к постоянному значению Е , получающемуся при датчике, удаленном от изделия.
Для исключения влияния магнитной проницаемости и издетня в приборе применена корректирующая обмотка, расиоложенпая на экранирующем стержне и;;и цилиндре рядом с измерительной обмоткой.
Корректируюи.1ая обмотка питается от понижаюп1;его трансфооматора и индуктирует в измерительную обмотку некоторую добавочную электродвижущую силу /:,. .
Электродвижун ая сила Е ,. зависит от толщины покрытия. Она достигает максимальной величины при установке датчика на непокрытый участок изделия, поскольку при этом имеется наибольшая магнитная связь между корректирующей и измерите.пьной обмотками, и уменьщается по гиперболическом} закону по мере увеличения толн;ины покрытия до весьма малой величины.
При согласованном В1 :лючении первичной н корректирующей обмоток э.д.г. в измерительной обмотке равияется:
/.- - р 4-f
.( -ц 1 лгде Е ,/ - электродвижущая сила, индуктируемая пС))в 1чной обмоткой.
Величина Е 11егулируется в широких пределах сопротивлением и устанавливается такой, чтобы э.д.с. в измерительной обмотке Е „ при отсутствии покрытия была одна и та же для изделий из разных магнитных материалов с разной толщиной. Это дает возможность исключить влия1И1е магнитной проницаемости и толщины изделий при помощи одной простой регулировки-установки за.данного значения э.д.с. в из.мерительной обмотке Е „ регулировочным сопротивлением 2 прп датчике, контактирук)Н1им с непокрытым изделием.
При такой установке кривые зависимости Е „ от толщины покрытия для разных магнитных материалов с разной толщиной магнитной основы совместятся, поскольку они имеют по две обишх точки, одну - соответствующую нулсво толщине покрытия, т. е. установке датчика на непокрытую деталь, и вторую соответствующую бесконечно большой толни-ше, т. е. при датчике, удаленном от проверяемой детали, так как при этом добавочная э.д.с. Е , шдуктируемая корректирующей обмоткой, становится практически равной нулю, а EU становится равной постоянной величине ,/. Отличительной особенностью предлагаемой корректировки является автоматическое -исключение влияния магнитной нроницаемости и толщины изделия после выравнивания э.д.с. ,. до некоторого заданного значения при датчике, установленном на непокрытое изделие.
Величина компенсирующей э.д.с. Е ком обмотке /4 устанавливается равной „ ив дальнейщем не меняется, что дает возможность быстро установить „. Для этого нужно только установить датчик на непокрытое изделие и, вращая ручку сопротивления 2, вывести стрелку указываюи его прибора на нуль. При этом „ ,„„ . После выравнивания „ до заданного значения
можно измерять покрытие, пользуясь одной и той же щкалой, независимо от магнитной нроницаемости и толщины материала изделия.
Предмет изобретения
1. Устройство для измерения толщины немагнитных покрытий, нанесенных на изделия из магнитных
материалов, содержащее Т-образный или стержнеобразный датчик трансформаторного типа с дифференциально включенными вторичными обмотками, отличающееся тем, что, в целях экранировки датчика от влияния краевого эффекта, применен экран в виде стального стержня, устанавливаемого параллельно стержню Т-образного датчика на некотором от него расстоянии, или в виде разрезанного но образующей стального цилиндра, внутри которого помещается стержнеобразный датчик.
2. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что, в целях исключения при измерении толщины покрытий, независимо от конфигурации изделия, влияния магнитной проницаемости и толщины проверяемого изделия-, в нем применена корректирующая обмотка, расположенная на экране датчика рядом с измерительной обмоткой и индуктирующая в ней добавочную э.д.с., величина которой устанавливается при датчике, контактирующим с непокрытым проверяемым изделием, такой, чтобы компенсировать влияние магнитной проницаемости и толщины изделия.
v
