Способ измерения параметра электропроводящего слоя Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения толщины, магнитной проницаемости и удельнЬй электрической проводимости электропроводящих слоев, в частности методом вихревых токов.

Цель изобретения - повьппение точности измерения и расширение области применения способа.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации способа, измерения параметра электропроводящего слоя.

Устройство содержит генератор 1 переменной частоты, вихретоковьй преобразователь 2, блок 3 измерения частоты сОд, на которой разница сигналов преобразователя 2 на смежных частотах максимальна, блок 4 обработки информации, блок 5 вьщеления дополнительной информации и блок 6 индикации.

Способ основан на том, что частота (Jo сигнала в характерной точке амплитудно-частотной характеристики преобразователя (т.е. в точке максимальной разности сигналов на смежных частотах) является не только функцией толщины t слоя,но и его удельной электрической проводимости d и магнитной проницаемости |U . При этом, как показали расчеты и экспериментальные исследования, на частоте сОр, измеренной в характерной точке, отношение толщины t электропроводящего слоя к глубине проникновения электромагнитного поля в материал слоя S не зависит от вариаций в широком диапазоне параметров t, б и щ электропроводящего слоя и зазора преобразователем и поверхностью слоя.

Таким образом, если известны частота Ыо сигнала в характерной точке и два (из трех) параметра электропроводящего слоя, величину третьего параметра можно определить из условия t/5 const. Это позволяет скорректировать результаты измерений контролируемого параметра (например, толщины t слоя) в зависимости от вариаций двух других мешающих параметров (например, |н и ( ) слоя путем предварительного их измерения известными способами и последующего определ ения величины конт

ролируемого параметра из -условия ,t/S const на частоте Щд сигнала преобразователя, измеренной в г арак- терной точке.

Применительно, например, к решению задачи измерения магнитной прони- цаемости металлического листа вих- ретоковым методом способ с помощью устройства реализуется следующим образом.

Вихретоковьй преобразователь 2 размещают в зоне контроля. С помощью генератора 1 переменной частоты в преобразователе 2 возбуждают ток с непрерывно изменяющейся частотой в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину.от нескольких долей до веп личины, равной или большей толщины t слоя.

Затем выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход блока 3 измерения частоты, где осуществляют сравнение сигналов преобразователя 2, выработанных на смежных частотах, определяют их разницу и измеряют частоту «о, на которой эта разница максимальна. При этом действукяций на выходе блока 3 сигнал зависит от всех трех параметров (t,HCi ) контролируемого слоя и не изменяется при вариащях зазора между преобразователем 2 и поверхностью листа. С выхода блока 3 сигнал подают на блок 4 обработки информации. На два других входа этого блока с выхода блока 5 вьщеления дополнительной информации подают сигналы, пропорциональные величине мешаняцих параметров - удельной электрической проводимости и толщине металлического листа. При этом определение величины мешаюцих параметров (d и t) листа в блоке 5 осуществляют известными устройствами:и , например, с помощью моста, t - с помощью микрометра.

В блоке 4 обработки информации все три сигнала обрабатывают в соот-- ветствии с условием постоянства отношения толщины t листа к глубине проникновения электромагнитного поля в материал листа на измерен ной частоте U)д. При этом на выходе блока 4 обработки информации действует сигнал, прямо пропорциональный магнитной проницаемости листа, который и регистрируется индикатором 6.

Так как определение величины контролируемого параметра листа

осущбствляется из условия -т-

const, то при изменениях, например увеличении, одного из мешаюпрх параметров увеличивается один из выходных сигналов блока 5 выделения

12066824

дополнительной информации. Одновременно и во столько же раз уменьшается выходной сигнал блока 3 измерения частоты (Оо, так что выходной 5 сигнал блока 4 остается неизменным, т.е. остается неизменной величина контролируемого парамет рЗ /U - маг- нктная проницаемость листа.

Редактор А.Шишкина

Заказ 8703/45 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПИП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Й.Кесоян

Техред 3.Палий Корректор М.Пожо