Вихретоковый способ двухпараметрового контроля качества изделий с электропроводящим покрытием и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может использоваться для нерачрушающего контроля качества двухслойных электропроводящих изделий.

Цель изобретения - увеличение точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств материала основы за счет отстройки от влияния последних на сигнал преобразователя

На чертеже представлена структурная схема устройства для вихретокового двухпа- раметрового контроля качества изделий с электропроводящим покрытием.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором 3, блок 4 измерения амплитуды запоминающий блок 5. Устройство содержит также фазометрический блок 6, один из входов которого подключен через фазовращатель 7 к выходу генератора 1, второй вход соединен с выходом вихретокового преобразователя 2, а выход- с вторым входом запоминающего блока 5. Второй выход фазометрического блока 6 подключен к первому входу блока 8 коррекции фазы, второй вход которого соединен с выходом запоминающего блока 5. Выходы блока 8 коррекции и запоминающего блока 5 являются выходами устройства.

Блок 8 коррекции представляет собой запоминающий блок, в который заносится (полученная на образцах из материала основы без покрытия) зависимость фазы сигнала преобразователя от вариаций электромагнитных свойств основы в заданном диапазоне.

Способ основан на гомотетичности годографов выходного сигнала преобразователя от вариаций толщины слоя покрытия при различных фиксированных значениях электромагнитных свойств основы контролируемого изделия с центром в точке компенсации выходного сигнала преобра зователя, являющейся одновременно полюсом семейства годографов выходного сигнала преобразователя - логарифмических спиралей.

Вихретоковый способ двухпарзме ро- вого контроля качества, например.плоских немагнитных, электропроводящих изделий с помощью устройства для вихретокового контроля осуществляется следующим образом. Предварительно вихретоковый преоб разователь, питаемый переменным токсм от генератора 1, размещают на поверхности массивного образца из материала покрытия, с помощью компенсатора 3 компенсируют сигнал преобразователя 2, затем преобразователь 2 размещают на образцах из материала основы без покрытия и получают зависимость фазы сигнал а преобразователя от вариаций электромагнитные свойств (удельной электрической проводимости о основы: Ду(и) в заданных преде лах, выбираемых из условия возможных вариаций свойств контролируемых изде лий. Выходной сигнал преобразователя 2 поступает на вход блока 4 измерения амплитуды и затем на вход запоминающего бпо- ка 5. Фазу р выходного сигнала преобразователя 2 измеряют с помощью фазометрического блока б, один из входов которого соединен с выходом генератора 1 через фазовращатель 7, второй вход подключен к выходу преобразователя 2, а выход - к второму входу запоминающего блока 5. С помощью фазовращателя 7 осуществляют регулирование фазы р выходного сигнала преобразователя 2 так, чотбы при отсутствии покрытия напряжение на выходе фазометрического блока б было равно нулю. В запоминающем устройстве 5 сигналы,

пропорциональные амплитуде А и фазе ip выходного сигнала преобразователя 2, обрабатываются в соответствии с выражением InA-iK p, где ,07 При этом на выходе блока 5 действует напряжение, пропорциональное удельной электрической проводимости основы контролируемого изделия, а выход запоминающего блока 5 является одним из выходов устройства в целом. Вторым выходом устройства в целом является выход

блока 8 коррекции, на один из входов которого с выхода фазометрического блока 6 подают сигнал, пропорциональный фазе р сигнала преобразователя 2, а на другой вход - сигнал, пропорциональный удельной

электрической проводимости а с выхода запоминающего блока 5 В блоке 8 коррекции хоанится полученная ранее зависимость Д(/ (U ). в соответствии с котрой осуществляют корректировку сигнала, поступающего

на первый его вход с выхода фазометрического блока 6. При этом выходной сигнал блока 8 коррекции пропорционален топщи- не контролируемого слоя покрытия и практически не зависит or вариаций удельной

электрической проводимости основы изделия в заданных пределах.

Применительно к решению задачи измерения, например толщины алюминиевого покрытия на неферромагнитнои основе

25 Мсм/м погрешности измерений снижаются о 5 -10 раз а при контроле изделий с покрытием на ферромагнитной основе с магнитной проницаемостью и t 25; 100000 -в 10 и более раз.

Таким образом способ и реализующее его устройство обеспечивают получение достоверного результата измерения толщины покрытия при изменениях электромагнитных свойств основы изделия в широких пределах, По данному способу можно осуществлять контроль толщины широко используемых в народном хозяйстве гальванических, плакирующих и др электропроводящих покрытий, нанесенных

на любые (ферромагнитные, неферромагнитные или диэлектрические) основы плоских, цилиндрических и др. форм (при одновременном контроле электромагнитных свойств основы изделий).

Формула изобретения 1. Вихретоковый способ двухпарамет- рового контроля качества изделий с электропроводящим покрытием, заключающийся

в том, что вихретоковый преобразователь, питаемый переменным током, сигнал которого предварительно скомпенсирован на массивном образце из материала покрытия, размещают в зоне контроля, измеряют фазу сигнала преобразователя относительно фазы сигнала, вносимого в преобразователь образцом из материала основы, и по измеренной фазе определяют толщину покрытия, одновременно измеряют амплитуду выходного сигнала преобразователя и по результатам обработки амплитуды и фазы выходного сигнала преобразователя определяют электромагнитные свойства основы, отличающийся тем, что. с целью увеличения точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств материала основы, предварительно с помощью образцов из материала основы без покрытия получают зависимость фазы сигнала преобразователя от вариаций электромагнитных свойств основы в заданном диапазоне, и после определения электромагнитных свойств основы контролируемого изделия, перед определением толщины покрытия, уточняют измеренную фазу выходного сигнала преобразователя по предварительно полученной зависимости.

2. Устройство для вихретокового двух- параметрового контроля качества изделий с электропроводящим покрытием, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с компенсатором, блок измерения амплитуды сигнала преобразователя, запоминающий блок и фэзометрический блок, один из входов которого соединен с выходом генератора через фазовращатель, второй вход подключен к выходу преобразователя, а выход подключен к второму входу запоминающего блока, отличающееся тем, что оно снабжено блоком коррекции фазы, один

из входов которого соединен с выходом фа- зометрического блока, а второй управляющий вход подключен к выходу запоминающего блока.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля качества двухслойных электропроводящих изделий. Целью изобретения является увеличение точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств материала основы. Цель достигается за счет того, что предварительно получают зависимость фазы сигнала преобразователя от вариаций электромагнитных свойств основы, перед определением толщины уточняют измеренную фазу по полученной зависимости, а величину контролируемого параметра изделия получают по результатам обработки измеренных параметров сигнала преобразователя по заданному алгоритму. Устройство для осуществления способа, содержащее последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором 3, блок 4 измерения амплитуды сигнала преобразователя, запоминающий блок 5 и фазометрический блок 6, один из входов которого соединен с выходом генератора 1 через фазовращатель 7, второй вход подключен к выходу преобразователя 2, а выход подключен к второму входу запоминающего блока 5, снабжено блоком 8 коррекции фазы, один из входов которого соединен с выходом фазометрического блока 6, а второй управляющий вход подключен к выходу запоминающего блока 5. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.