Вихретоковое устройство для контроля толщины покрытия и электромагнитных свойств основы изделия Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего 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 приведена структурная схема вихретокового устройства для контроля толщины покрытия и электромагнитных свойств основы изделия.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1. преобразователь 2 с компенсатором 3, амплитудный детектор 4 и запоминающий блок 5, а также фазометрический блок 6, один из входов которого соединен с выходом генератора 1 ерез фазовращатель 7, другой вход - с выходом преобразователя, а выход подключен к второму входу запоминающего блока 5, второй запоминающий блок 8, вход которого подключен к выходу первого запоминающего блока 5, а фазовращатель 7 выполнен управляемым и его управляющий вход соединен с выходом второго запоминающего блока 8. Выходы фа- зометрического блока 6 и первого залоО

ч|

о ел VJ

минающего блока 5 являются выходами устройства в целом.

Устройство основано на свойстве гомо- тетичности годографов выходного сигнала преобразовател я от вариаций толщины по- крытия и электромагнитных свойств основы контролируемого изделия с центром в точке их компенсации, являющимся одновременно полюсом семейства логарифмических спиралей с параметром, пропорциональ- ным электромагнитным свойствам основы изделия.

Применительно к решению задачи измерения толщины покрытия из алюминия и удельной электрической проводимости не- магнитного металла основы вихретоковое устройство работает следующим образом

Сигнал вихретокового преобразователя предварительно компенсируют с помощью компенсатора 3 на массивном образце из материала покрытия (алюминия), затем с помощью набора образцов из материала основы, имеющих разброс электромагнитных параметров в заданных пределах, получают зависимость A(Vgr) изменения фазы Лу выходного сигнала преобразователя от изменения напряжения Vg, пропорционального электромагнитным свойствам основы образцов.

Полученную таким образом зависи- мость .Ay(V(j) вводят во второй запоминающий блок 8. В первый запоминающий блок 5 вводят, например зависимость вида lnA+K р, где А и р - соответственно напряжения, пропорциональные амплитуде и фа- зе выходного сигнала преобразователя. ,07 при материале покрытия с удельной электропроводимостью, близкой к алюминию. При этом Vg, действующее на выходе первого запоминающего блока 5, практике ски не зависит от вариаций толщины слоя электропроводящего покрытия, нанесенного на немагнитную металлическую основу. При контроле преобразователь 2, питаемый переменным током от генератора 1. размещают на поверхности контролируемого изделия (на чертеже не показано). Сигнал преобразователя через амплитудный детек тор 4 поступает на вход первого запоминающего блока 5, на второй вход которого с выхода фазометрического блока 6 подается сигнал, пропорциональный фазе р выходного сигнала преобразователя 2. С помощью фазовращателя 7 осуществляется установка начального значения фазы /, ко- торое варьируется выходным сигналом Др второго запоминающего блока (через управляющий вход фазометрического блока 6) при изменениях электромагнитных свойств основы контролируемого изделия в соответствии с полученной ранее (и введенной в блок 8) зависимостью Ду (/д).Напряжение VpHa вход блока 8 подается с выхода блока 5 При этом на выходах фазометрического блока б и первого запоминающего блока 5 одновременно действуют соответственно напряжения, пропорциональные значениям толщины слоя покрытия и электромагнитных свойств основы контролируемого изделия.

Исследования устройства показали, что, например, при решении задачи измерения толшины апюминиевого покрытия на неферромагнитной основе с сгЈ1; 25 мСм/м погрешность измерения данным устройством снижается по сравнению с известным в 5- 10 раз, а при контроле изделий с покрытием на ферромагнитной основе с магнитной проницаемостью ц € 25; 100000 - примерно в 10 и более раз.

Таким образом вихретоковое устройство для контроля толщины покрытия и электромагнитных свойств основы изделия обеспечивает существенное увеличение точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств основы изделия в широких пределах и может найти широкое применение для контроля качества изделий с электропроводящими, гальваническими, плакирующими и др. покрытиями.

Формула изобретения Вихретоковое устройство для контроля толщины покрытия и электромагнитных свойств основы изделия, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковой преобразователь с компенсатором, амплитудный детектор и запоминающий блок, я также фазометрический блок, один из входов которого соединен с выходом генератора через фазовращатель, другой вход - с выходом преобразователя, а выход подключен к второму входу запоминающего блока, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств материала основы, оно снабжено вторым запоминающим блоком, вход которого подключен к выходу первого запоминающего блока, а фазовращатель выполнен управляемым и его управляющий вход соединен с выходом второго запоминающего блока.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля качества двухслойных электропроводящих изделий. Цель изобретения - увеличение точности контроля толщины покрытия при вариациях электромагнитных свойств материала основы за счет того, что вихретоковое устройство для контроля толщины покрытия и электромагнитных свойств основы изделия, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с компенсатором, амплитудный детектор и запоминающий блок, а также фазометрический блок, один из входов которого соединен с выходом генератора через фазовращатель, другой вход - с выходом преобразователя, а выход подключен к второму входу запоминающего блока, снабжено вторым запоминающим блоком, вход которого подключен к выходу первого запоминающего блока, а фазовращатель выполнен управляемым и его управляющий вход соединен с выходом второго запоминающего блока. 1 ил.