Способ измерения толщины изделий из немагнитных материалов Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщин стенок изделий и деталей из немагнитных материалов, в том числе полимеров и композитов на их основе.

Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона измерений толщины.°

На фиг. 1 показана схема устройства для реализации способа; на-фиг. 2 - зависимость изменения толщины от частоты резонанса.

На внешней стенке изделия 1 в месте замеров расположен измерительный блок, содержащий ферромагнитное тело в виде упругого стержня 2 со сферическим наконечником 3.

Упругий стержень 2 жестко закреплен в точке подвеса в корпусе 4. Измерительный блок имеет также две задающие катушки 5, подключенные к генератору 6. Кроме того, на стержне 2 закреплен датчик 7, подсоединенный к осциллографу 8. К внутренней

стенке изделия вплотную подведен электромагнит 9 с заземленным магнитопрово- дом.

Способ осуществляют следующим образом.

До размещения измерительного блока Около стенки изделия экспериментально определяют частоту резонанса ферромагнитного тела. Для этого генератором 6 подбирается такая частота колебаний, чтобы на экране осциллографа 8 амплитуда колеба.ний ферромагнитного наконечника 3, воспринимаемая датчиком 7, была максимальной. При этим для каждой конструкции измерительного блока, реализующей способ, частота свободных резонансных колебаний постоянна и практически не зависит от внешних условий:

Ё

Ov

Os 00 00

ел

N

.

где fpea частота резонансных колебаний системы;

k - жесткость колебательной системы;

m - масса колеблющегося тела.

Далее измерительный блок подводится к внешней стенке изделия таким образом, чтобы между ними был некоторый воздуш- ный зазор 6 позволяющий свободно колебаться ферромагнитному сферическому наконечнику 3.

С противоположной стороны изделия располагают электромагнит 9 и на его об- мотку подают постоянный ток. В результате этого возникает магнитный поток, который изменяет частоту колебаний ферромагнитного сердечника 3. Вновь определяют резонансную частоту колебаний ферромагнитного наконечника 3 уже в условиях действия магнитного поля, создаваемого электромагнитом 9. По разнице резонансных частот колебаний,ферромагнитного наконечника 3 до и после воздейст- вия электромагнита 9 по тарировочной зависимости определяют толщину Л.

Толщина Л состоит из д - толщины стенки изделия ид - воздушного зазора, который является постоянным для каждой конструкции, реализующей способ. Таким образом, (5

Возможно также оценивать измеряемую толщину стенки материала по изменению амплитуды колебаний А ферромагнитного наконечника при резонансе на фиксированной частоте.

Для расширения диапазона измерений изменяют величину магнитного поля, создаваемого электромагнитом.

Формула изобретения

1.Способ измерения толщины изделий из немагнитных материалов, заключающийся в том, что с противоположных сторон контролируемого изделия размещают электромагнит постоянного тока и ферромагнитное тело, воздействуют постоянным магнитным полем на ферромагнитное тело и по результатам этого воздействия определяют толщину изделия, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения, ферромагнитное тело выполняют в виде упругого стержня со сферическим наконечником, задают ему колебания и определяют их резонансную частоту сначала в отсутствии магнитного поля, затем при его воздействии и по разности резонансных частот судят о толщине изделия.

2.Способ по п.1 .отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, изменяют величину Магнитного поля, создаваемого электромагнитом.

8

7 6 5 4 3 2 1

fab

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины изделий или стенок изделий из немагнитных материалов, в том числе полимеров и композитов на их основе. Цель изобретения - повышение точности измерений. По предлагаемому способу, с противоположных сторон контролируемого изделия устанавливают электромагнит и колеблющееся ферромагнитное тело и определяют частоту его резонанса. Предварительно проводят измерения частоты резонанса ферромагнитного тела без влияния магнитного поля и по разности резонансных частот судят о толщине изделия. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

90 М f2 «J M US tf «7 Риг. 2