Устройство для контроля толщины изделий из немагнитных материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

Изобретение относится к измерительной технике, к техническим средствам для неразрушающего выборочного и непрерывно следящего контроля толщины диэлектрических изделий.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности контроля, что достигается за счет увеличения технологического удобства и сокращения времени проводимых измерений при толщинометрии изделий.

На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство содержит магнитопровод 1 Ф-образной формы с обмоткой 2 возбуждения на центральном стержне (на чертежах не обозначен) и секциями последовательно согласно с ое- диненных измерительных обмоток 3,4, магнитно связанных с крайними стерж- нями магнитопровода 1, которые выполнены соответственно с рабочим и комг пенсационным зазорами 5,6, вариатор магнитного сопротивления, размещенный в зоне компенсационного зазора 6 и выполненный в виде клиновидной рейки 7 с направляющими элементами / на чертежах не обозначены) для ее переме щения, последовательно соединенные усилитель 8, детектор 9, стрелочный индикатор 10, -источник 11 питания, , GRC-делитель 12 напряжения, генератор 13 переменного тока, привод пере- мекения клиновидной ,рейки, - выполненный в виде винтовой пары, гайка 14

о

Ј

О

Р U

со

которой прикреплена к боковой внешней поверхности клиновидной рейки,а винт 15 закреплен на внешней боковой поверхности соответствующего крайнего стержня л-обраэного магни- топровода I, полюсные наконечники (на чертежах не обозначены), образующие рабочий зазор 5, выполнены в ви- де соосно встречно расположенных усеченных цилиндро-конических фиксированного и подпружиненного вдоль оси щупов 16, 175 каждая из двух секций последовательно согласно соединенных измерительных обмоток 3,4 закреплена на одном из крайних стержней Ф-образ- ного магнитопровода 1, обе секции измерительных обмоток 3, 4 совместно соединены с входом CRC-делителя 12 напряжения, выход которого соединен с входом усилителя 8., а источник 1 1 питания соединен с обмоткой 2 возбуждения через генератор 13 переменного тока,, Контролируемое изделие обозначено на чертеже позицией 18.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями - до введения между магнитными щупами 16, 17 подлежащего контролю издепия 18, когда подвижный и сЪик сир о ванный магнитные щупы 16, 17 непосредственно контактируют друг с другом, - тумблером включают устройство и производят его исходную предварительную регулировку, которую осуещствляют вращением ручки плавного перемещения клиновидной рейки 1 до получения минимального отклонения стрелки индикатора 10.

Затем плавно перемеиают подвижный контакт потенциометра CRC-делителя 12 добиваясь установки стрелки индикатора 10 на нуль о

При плавном перемещении клиновидной рейки 7, передвигающейся вдоль левого бокового стержня магнитопровода 1, происходит магнитная балансировка измерительной системы, в результате которой начальные ЭДС, наводимые разветвленными переменными магнитными потоками в обмотках 3, 4 магнитопровода 1, оказываются равными друг другу, чему соответствует минимальный уровень сигнала на входе усилителя 8 переменного тока.

При последующем уточнении положения подвижного контакта потенциометра CRC-делителя 12 переменный сигнал на входных клеммах усилите-

0

0

5

г

0

5

0

5

0

5

ля 8 приводится к нулевому уровню, что обусловливает нулевой уровень напряжения постоянного тока на выходе детектора 9 и нулевое показание стрелочного индикатора 10.

После указанной предварительной регулировки устройства приступают к измерениям, для чего подлежащие профильному - контролю изделия 18 поочередно вводятся между окончаниями Ликсированного и подвижного /подпружиненного усеченных цилиндро-конических магнитных щупов 16, 17. При этом в зависимости от толщины контролируемого участка изделия 18 изменяется расстояние между окончаниями магнитных щупов 16, 17 /полюсных наконечников). происходит соответствующая разбалансировка магнитной системы, связанная с перераспределением величин разветвленных магнитных потоков между крайними стержнями магнитопровода 1.

В результате этого амплитуда переменного магнитного потока в правой по чертежу ветви -магнитопровда 1 снижается в соответствии с толщиной контролируемого изделия 18, в то время как амплитуда ответвленной части переменного магнитного потока в левой ветви указанного магнитопрово- да 1 получает положительное приращение .

Указанный процесс перераспределения величин разветвленных в магнито- проводе 1 переменных магнитных потоков 9 являющийся однозначной функцией толщины контролируемого изделия 18, определяет как величину разностей ЭДС, наводимых во взаимно связанных обмотках 3, 4, так и соответственно уровень переменого сигнала разбаланса системы на входе усилителя 8 переменного тока,

В соответствии с изменением расстояния между окончаниями усеченных цилиндро-конических магнитных щупов 16 и 17, взаимное положение которых определяется толщиной исследуемого изделия 18 на контролируемом его участке, в ходе проводимых профильных измерений изменяется и уровень сигнала постоянного тока на выходе детектора 9, обусловливающий величину угла отклонения стрелки индикатора 10.

Наряду с операциями по сравнительной оценке толщины изделий 18 при их

массовом сортировочном контроле устройство обеспечивает также возможность оперативного измерения абсолютного значения толщины контролируемых , изделий 18 с выдачей результатов измерений непосредственно в единицах контролируемого параметра.

Такой абсолютный профильный контс крайними стержнями магнитопровода, которые выполнены соответственно с рабочим и компенсационным зазорами, вариатор магнитного сопротивления, размещенный в зоне компенсационного зазора и выполненный в виде клиновидной рейки с направляющими элементами для ее перемещения, последовательно

Изобретение относится к измерительной технике, к техническим средствам для неразрушающего контроля толщины диэлектрических изделий. Целью изобретения является повышение надежности и производительности контроля, что достигается за счет повышения технологического удобства и со- крашения времени проводимых измерений при толщинометрии изделий. До проведения работ производят балансировку устройства путем плавного перемещения подвижной рейки 7 и подвижного контакта потенциометра CRC-делителя 12 напряжения. В процессе работы между щупами 16, 17 помещают контролируемое изделие, в результате чего происходит разбалансировка магнитной сис- системы и изменяется уровень сигнала постоянного тока на выходе детектора 9, а следовательно, и угол отклонения стрелки индикатора 10, по которому судят о толщине контролируемого изделия. 2 ил. «Л С

роль изделий 18 с оперативной выдачей юсоединенные усилительs детектор, устройством результатов измеренийстрелочный индикатор и источник пита- непосредственно в единицах контролируемого параметра толщины обеспечивается предварительной градуировкой шкалы индикатора 10, для чего между фик- 15снабжено CROделителем напряжения, сированным и подпружиненным магнитны-генератором переменного тока и прими щупами 16, 17 устройства последова-водом перемещения клиновидной рейки,

ния; отличающееся тем, что, с ггелью повышения надежности и производительности контроляs оно

тельно вводяткалиброванные по толщине эталонные пластины из материала, соответствующего подлежащим контролю изделиям 18, нанося при этом соответствующие метки на шкалу стрелочного индикатора 10,

Общая укладка масштаба и пределов изменения контролируемых величин в шкалу индикатора 10 производится соответствующей установкой коэффициента передачи по напряжению усилителя 8 переменного тока.

Формула изобретения

30 но согласно соединенных измерительны обмоток закреплена на одном из крайних стержней Ф-образного магнитопро- вода, обе секции измерительных обмо ток совместно соединены с входом

Устройство для-контроля толщины изделий из немагнитных материалов, содержащее .магнитопровод Ф-образной фор- CRC-делителя напряжения, выход кото- мы.с обмоткой возбуждения на централь- рого соединен с входом усилителя, ном стержне и двумя секциями последовательно согласно соединенных измерительных обмоток, магнитно связанных

а источник питания соединен с обмот кой возбуждения через генератор переменного тока.

соединенные усилительs детектор, стрелочный индикатор и источник пит снабжено CROделителем напряжения, генератором переменного тока и приводом перемещения клиновидной рейки

ния; отличающееся тем, что, с ггелью повышения надежности и производительности контроляs оно

выполненным в виде винтовой пары,, гайка которой прикреплена к боковой

внешней поверхности клиновидной рейки, а винт закреплен на внешней боковой поверхности соответствующего крайнего стержня Ф-образного магнитопро вода, полюсные наконечники, образую

щие рабочий зазор, выполнены в виде соосно встречно расположенных усеченных цилиндро-конических фиксированного и подпружиненного вдоль оси щупов, каждая из Двух секций последовательно согласно соединенных измерительных обмоток закреплена на одном из крайних стержней Ф-образного магнитопро- вода, обе секции измерительных обмо ток совместно соединены с входом

CRC-делителя напряжения, выход кото- рого соединен с входом усилителя,

CRC-делителя напряжения, выход кото- рого соединен с входом усилителя,

а источник питания соединен с обмот кой возбуждения через генератор переменного тока.