Способ неразрушающего контроля толщины покрытия и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразру- тающему контролю качества покрытия и может быть использовано для толпщнометрии трехслойных изделий в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщин нефер- ромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на ферромагнитном основании.

На. фиг, 1 представлены годографы выходного сигнала преобразовате,ая в зависимости от толщины покрытия; на фиг. 2 - блок-схема устройства неразрушающего покрытия толщины покрытий.

Устройство неразрушающего контрол толщины покрытий содержит последова- тельно соединенные генератор 1, элект ромагнитньм преобразователь 2 с компенсатором, усилитель 3, амплитудный детектор 4,регулятор 5 амплитуды и второй индикатор 6, подключенные к второму входу генератора 1, последовательно соединенные фазовращатель 7, измеритель 8 разности фаз, второй вход которого подключен к выходу усилителя 3, и первый индикатор 9, функциональный преобразователь 10, вьтолненный в виде преобразователя функции у е , где К 1/4р ,, р- обобщенный параметр, и включенный между выходом измерителя 8 разности фаз и вторым входом регулятора 5 амплитуды. Способ неразрушающего контроля покрытий с помощью устройства осуществляется следующим образомо В зоне контроля электромагнитного преобразователя 2 поочередно размеща- .ют эталонные образцы без покрытия со значениями толщин ферромагнитного подслоя, вы фанными из условия - Vpp и эталонном образце с фиксированной толщиной подслоя компенсируют выходной сигнал преобразователя 2. На образце с толщиной подслоя о определяют фазу Ч выходного сигнала преобразователя 2, которую принимают за начало отсчета. Фазовращателем 8 добиваются, чтобы при изменении толщины подслоя ( ) в пределах измеряемого диапазона показания первого индикатора 9 оставались нулевыми. В этом случае при контроле изделий с двухслойным покрытием на индикаторе

9 будет фиксироваться лч сигнала преобразователя 2, пропорциональная толщине покрытия, В то же время усиленный усилителем 3 и продетектированный амплитудным детектором 4 сигнал преобразователя 2 поступает на вход регулятора 5 амплитуды, который восстанавливает .амплитуду сигнала до уровня, определяемого толщиной измеряемого подслоя при отсутствии покрытия. Восстановление уровня произво- дится пропорционально толщине покрырия путем воздействия на управляющий вход регулятора 5 амплитуды напряжения с выхода функционального преобразователя 10о На индикаторе 6 фиксируется величина, пропорциональная А т.е. толщине подслоя.

Годографы (фиг. 1) выходного сигнала преобразователя 2 в зависимости от измерений толщины покрытия (пунктирные линии) не аппроксимируются дугами окружностей,, Линия влияния толщины покрытия представляют собой отрезки кривых натуральной показательной функции, которые в зависимости от фазового угла л% и параметра 6 аппроксимируются функцией Анализ годографов показывает, что все кривые, независимо от толщины покрытия, пересекаются в некоторой малой области, которая однозначно характеризуется толщиной подслоя, определяемой из соотношения , . Выбрав начало отсчета в этой точке и определив начальную фазу сигнала путем размещения в зоне преобразователя образца с толщиной подслоя И, ej по изменению фазы дЧ, определяют толщину верхнего слоя, а по измеренным амплитуде и фазе - толщину подслоя из соотношения А х X . Формула изобретения 1. Способ неразрушающего контроля толщины покрытий, заключающийся в том, что в зоне контроля электромагнитного преобразователя размещают эталонньй образец фиксированной толщины и компенсируют сигнал электромагнитного преобразователя, размещают в зоне контроля последнего контролируемое изделие и по выходному сигналу преобразователя определяют тол- щину покрытия, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщин нефер ромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на неферромагнитном основании, сигнал электромагнитного преобразователя компенсируют на первом эталонном образце без покрытия с ферромагнитным подслоем толщиной о /fP дополнительно в зоне кон троля электромагнитного преобразователя размещают второй эталонный обра зец с ферромагнитным подслоем толщиной 4 о определяют фазу V выходного сигнала преобразователя, которую принимают за начало отсчета, толщину .покрытия на контролируемом изделии определяют по изменению фазы и Ч , а толщину подслоя - по изменению амплитуды и фазы выходного сигнала преобразователя из соотношения .где - нормированная по эквивалентному радиусу преобразовател толщина подслоя; р- обобщенный параметр; А - амплитуда выходного сигнала преобразователя; bif - приращение фазы выходного сигнала преобразователя 2. Устройство для неразрущающего контроля толщины покрытий, содержащее последовательно соединенные гейератор электромагнитный преобразователь с компенсатором, усилитель и амплитудный детектор, подключенные к второму выходу фазовращателя, измеритель разности фаз, второй вход которого подключен к выходу усилителя, и первый индикатор, функциональный преобразователь и второй индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного контроля толщины неферромагнитного покрытия и ферромагнитного подслоя на ферромагнитном основании, оно снабжено регулятором амплитуды, включенным между выходом амплитудного детектора и входом второго индикатора, а функциональный преобразователь выполнен в виде преобразователя, функции вида у е , где К 1/4р, р обобщенный параметр, и включен между выходом измерителя разности фаз и вторым входом регулятора амплитуды.

Изобретение относ ится к неразрушающему контролю качества покрытий и может быть использовано для толщинометрии трехслойных изделий н раз личных областях народного хозяйства. Цель изобретения - распшрение функци-ональных возможностей за счет одновременного контроля толщин неферромагнитного покрытия и.ферромагнитного подслоя на неферромагнитном основаниидостигается за счет того, что электромагнитный преобразователь компенсируют на эталонном образце без покрытия с ферромагнитным подслоем толщиной , дополнительно в зоне контроля преобразователя размещают второй эталонный образец с ферромагнитным подслоем толщиной ё и определяют фазу f выходного сигнала преобразователя, которую принимают за начало отсчета, толщину покрытия на контролируемом изделии определяют с помощью измерителя разности фаз по изменению фазы , а ( толщину подслоя - по изменению ампли(Л туды А и фазы л Ч выходного сигнала преобразователя из соотношения $ А с помощью функционального преобразователя. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ю ел ел 00 оо