Устройство для магнитошумовой толщинометрии движущихся изделий Советский патент 1985 года по МПК G01B7/06 

00

о

Од 00 11 Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля толщина токопроводящих слоев на ферромагнитном основании в процессе их движения. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет компенсации влияния случайных изменений структуры и магнитныХсвойств ферромагнитной основы и скорости движения изделия на параметры шума Баркгаузен На .чертеже изображена функциональ ная схема устройства для магнитошумовой толщинометрии, Устройство содержит основную обмотку 1 регистрации, подключенную к входу последовательно соединенных усилителя 2, фильтра 3 и индикатора 4, двухполюсньй П-образный магнитопровод 5 с обмоткой 6 намагничивания , расположенную в межполюсном пространстве дополнительную обмотку 7 регистрации с подключенными к ней последовательно соединенными усили.телем 8, фильтром 9, детектором 10, дифференциальным усилителем 11 и источником 12 постоянного тока, выход которого подключен к обмотке 6 намаг ничивания, и источник 13 опорного напряжения, включенньй к второму входу дифференциального усилителя 11 Магнитопровод 5 установлен на магнитопроводящие колеса 14, которые при контроле позволяют устройству переме щаться по изделию. Обмотка 7 регистр ции расположена в межполюсном пространстве магнитопровода 5 со .стороны ферромагнитного основания 15, а обмо ка 1 - со стороны токопроводящего изделия неферромагнитного слоя 16 изделия соосно с обмоткой 7. Устройство работает следующим образом. Током источника 12, протекаемым по обмотке 6 намагничивания возбужда ется градиентное магнитное поле. При движении изделия по колесам 14, состоящего из ферромагнитного основания 15 и неферромагнитного токопроводяще-,го слоя 16, каждый участок основания 15, двигаясь последовательно от одного полюса магнитопровода 5 к другому, перемагничивается, В обмотке 1 регистрируется сигнал ЭДС от шума Баркгаузена, который усиливается 0 усклителем 2 и фильтруется на индикатор 4 от помех фильтра 3. Величинд сигнала ЭДС от шума Баркгаузена в обмотке 1 определяется толщиной токопроводящего слоя 16, что позволяет по индикатору 4 определять величину этого слоя. Повьшение точности контроля толщины в устройстве может быть достигнуто, если скорость перемещения изделия постоянная и физико-механические свойства ферромагнитного основания 15 на всей протяженности йеизменны. На практике эти параметры изменяются в. широких пределах. Флуктуации их приводят к неконтролируемому изменению шума в материале основания 15, а следовательно, и к появлению дополнительной погрешности измерения толщины покрытия. Компенсация случайных изменений этих параметров осуществляется следующим образом.Возникающий в обмотке 7 шум Баркгаузена при фиксированном расстоянии от изделия зависит только от физико-механических свойств основания 15 и скорости движения изделия и не зависит от толщины слоя 16. После усиления в усилителе 8 сигнала ЭДС шума Баркгаузена фильтром 9 выделяется высокочастотная составляющая (частоты настройки фильтров 3 и 9 совпадают), которая после детектирования детектором 10 подается на один из входов дифференциального усилителя 11. На второй входпоследнего подается напряжение от источника 13 опорного напряжения. На выходе усилителя 11 формируется сигнал рассогласования, поступающий на вход источника 12 постоянного тока. Если сигнал рассогласования равен нулю, то ток на выходе источника 12 в намагничивающей о.бмотке 6 не изменяет- . ся. Если шум в обмотке 7 изменится (например, увеличится), то сигнал рассогласования на выходе усилителя 12 будет отрицательным (сигнал равен разности опорного сигнала и сигнала. пропорционального интенсивности шума) и ток в обмотке 6 уменьшится, Таким образом, случайное изменение свойств основания 15 или скорости движения изделия скомпенсировано. Ослабление сигнала в обмотке 1 зависит только от толщины слоя 16.

ю

16

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ ТОЛЩИНОМЕТРИИ ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее источник постоянного тока, подключенную к нему обмотку намагничивания, намотанную на П-образный магнитопровод с магнитопроводными колесами, и последовательно соединенные обмотку регистрации шумов Баркгаузена, усилитель, фильтр и индикатор, о тлиЧ ающее с я тем, что, с целью повьппения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными второй обмоткой регистрации, вторым, усилителем, вторым фильтром, детектором и дифференциальным усилителем, подключенными к входу источникаПОСТОЯННОГО тока, и источником опорного напряжения, подключенньм к второму входу дифференциального усилителя, вторая обмотка регистрации расположена в межi полюсном промежутке магнитопровода, первая обмотка установлена соосно с второй с зазором, предназначенным для размещения контролируемого изделия.