Устройство для измерения толщины покрытия изделия Советский патент 1985 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано при измерении тол щины различных покрытий на изделиях переменной толщины. Известно устройство для измерения толщины покгялтия, основанное на регистрации обратно рассеянного ионизирующего излучения и содержащие источник и детектор из лучения, последовательно устанавливаемые на одну сторону от контролируемого объекта l. , Недостатком этого устройства является низкая точность измерения пр толщине подложки меньше толщины насыщения и особенно при ее изменении Наиболее близ1ким к изобретению по технической сущности является ус ройство для измерения толщины покрытия изделия, содержащее последовательно устанавливаемые по Одну ст рону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающей его диафрагмой 2| . Цель изобретения - пов.ышение точ ности измерения толщины покрытий на изделии переменной толаданы средняя величина которой меньше толпшна насыщения. Поставленная цель достигается те что устройство для измерения толщин покрытия изделия, содержащее последовательно устанавливаешле по одну сторону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающей его диафрагмой, снабжено экраном, соосно устанавливаемьм между источником излучения и объектом и выпол- ненным из непрозрачного для излучения материала в форме диска, диамет которого и его расстояние от источника выбрано в соответствии с соотношениемЬ .РМИН расстояние от источника излучения до экрана; э - диаметр экрана; Сц - диаметр источника излучечения;J UHU - минимальная толадина изде мае толщина насыщения в материале изделия для излучения используемого источника. На чертеже изобрешено предлагаемое устройство, разрез. Устройство для измерения толщины покрытия 1 изделия 2 содержит последовательно устанавливаеыме по одну сторону от контролируемого объекта источник 3 с коллиматором 4 и детектор 5 излучения с обхватывающей его дт афрагмой 6. Кроме того, устройство снабжено экраном 7, соосно устанавливаемом между источником 3 излучения и объектом и выполненным из непрозрачного для излучения материала в форме диска, диаметр которого и его расстояние от источника выбрано в соответствии с вышеуказанным соотнсшением. Внешняя диафрагма 6 и коллиматор 4 с источником 3 сочленены с корпусом детектора 5 излучения посредством резьбовых соединений. Экран 7 установлен на держателе 8 из материала с мал1Ф1 коэффициентом ослабления излучения, например из алЕЯлиния .или органопластика,параллельно плоскости контролируемого пок|ялтия 1 изделия 2 и расположен между источником 3 излучения и покрытием 1. Держатель 8 закреплен на коллиматоре 4 с возможностью перемещения вдоль оси симметрии устройства для изменения расстояния h от источника 3 излучения до экрана 7. Устройство работает следующим образом.Поток излучения , ограниченный в пространстве коллиматором 4 и экраном 7, проходит от источника 3 через держатель 8 и попадает на контролируемый объект в виде изделия 2 с покрытием 1. Часть этого потока излучения, отраженная от изделия 2, частично ослабляется покрытием 1, попадает на детектор 5 излучения и регистрируется им. Поскольку экран 7 поглощает излучение, с уменьшением расстояния от источника до экрана увеличивается нагаленьший угол падения излучения на изделие 2 ( отсчет от нормали к изделию), что приводит к уменьшению эффективной глубины проникновения излучения в Изделие 2. При некотором значении расстояния Ij между источником излучения и экраном, определяемом соотношением К 4 ,г,(09-ри а,ас Эффективная глубина проникновения излучения в изделие будет не более минимальной толщины изделия. В этсям случае величина отраженной части потока излучения уже не будет зависеть от толвшны изделия 2, а будет однозначно определяться параметрами покрытия 1, т.е. измеренное значение толщины покрытия уже не будет содержать систематической условно постоянной погрешности. Апробация устройства для измерения толщины покрытия изделия проводится на макете из алюминия, покрытие имитируется наложением на алюминиевые пластины танталовой фольги, в качестве источника излучения ис31143970«

пользуется радиоактивный иэотсот.измерения тожвины покрытий предАмериций-241. Испытания показываявт,яагаетиым устройством примерно в 10

.что в диапазоне танталовых покры-раз меньше погреопости измерения

тий 0-75 мкм на алюминиевых изде-ni«6opoM с кзвестной конструкцией

ЛИЯХ толвщной 6-12 vot погрешностьида ернтвлы1Ой головки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЯ, содержаще последовательно устанавливаемые по одну сторону от контролируемого объекта источник с коллиматором и детектор излучения с обхватывающей о диафрагмой, отличающ ес я тем, что, с целью повышения чности измерения покрытий изделий ременной толщины, оно снабжено раном, соосно устанавливаемым межисточником излучения и объектом выполненным из непрозрачного для лучения материала в форме диска, аметр которого и его расстояние источника выбрано в соответствии соотношением , h е h расстояние от источника излучения до экрана; диаметр экрана; диаметр источника излучения; мнн - минимальная толщина изделия; о нас - толщина насыщения в материале изделия для излучения используемого источника.