ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ Советский патент 1973 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения толндины диэлектрических покрытий на металлических трубах, например толщины алундового слоя.

Известны вихретоковые устройства для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических трубах, содержащие генератор переменного тока, вихретоковый датчик и измерительный блок.

Цель изобретения - повышение точности и оперативности измерения в камере плазменного напыления. Для этого предлагаемое устройство снабжено пневматическим механизмом подачи датчика, включающим в себя корпус, в полости которого размещен подпружиненный по его оси щток и щтуцер для подачи сжатого воздуха, и механизмом стабилизации положения датчика относительно контролируемой трубы, содержащим корпус, призматический контактирующий наконечник, выполненный подпружиненны.м по оси корпуса механизма стабилизации с возможностью свободного вращения вокруг нее, и сильфов, соединяющий корпус механиз.ма стабилизации со штоком механизма подачи.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор I высокой частоты, сообщенный с вихретоковым датчиком 2 через разъем 3 кабелем 4. Датчик 2 соединяется кабелем 5 через разъем 3 со входом измерительного блока 6, содержащего усилитель 7, фазочувствительные детекторы 8 и Я сумматор Ю и индикатор II. Датчик устанавлиьается па поверхность контролируемой трубы 12 пнев.матическим механизмом 13 подачи датчика. Положение датчика относительно этой трубы стабилизируется .механизмом 14

стабилизации. Защищается датчик от воздействия температуры и алундовой пыли в камере плазменного напыления системой 15 охлаждения. Механизм 13 содержит корпус 16, цилиндрический полый шток 17, подающий воздух от магистрали и перемещающий этот шток, возвратную пружину 18 и сильфоп 19. Подача воздуха в щтуцер 20 осуществляется вентилем, расположенным . щтуцером и магистралью.

Механизм 14 содержит корпус 21, в котором перемещается призматический контактирующий наконечник 22, пружину 23, выталкивающую наконечник из корпуса 21, и ограничитель 24, закрепленный в этом корпусе и входящий в цилиндрическую проточку 25 наконечника 22. Датчик 2 расположен внутри наконечника 22 и закреплен на корпусе 21 механизма 14. Система 15 содержит щтуцер 26,

расположенный на конце штока П, внутреннюю полость 27 этого штока, каналы 28 охлаждения в датчике 2 и каналы 29 охлаждения в наконечнике 22, направленные в сторону торца датчика 2. Механизмы 13 и 14 соединены через сильфон 30, позволяющий перемещаться механизму 14 в радиальных направлениях, со стенкой камеры плазменного напыления со входами генератора и блока 6 через разъем 5, расположенный на конце штока П. Внутри последнего размещены кабели 4 и 5, соединяющие датчик 2 с разъемом 3. Механизм 13 с камерой 31 плазменного напыления, разъем 3 и штуцер 26 со штоком 17, а также штуцер 20 с корпусом 16 соединены через вакуум-плотные соединения.

Устройство работает следующим образом.

Генератор переменного тока питает током датчик 2. Сигнал с датчика подается на вход усилителя сигнала датчика, с выхода которого напряжение подается на входы детекторов S и Я один из которых настроен в квадратуре с реактивной составляющей напряжения датчика, а другой в квадр-атуре -с активной составляющей. Настр ойка детекторов 8 и 9 осуществляется сдвигом по фазе опорного напряжения с генератора.

При измерении толщины диэлектрического, например алундового слоя на трубе, в штуцер пневматического механизма подачи датчика подают сжатьгй воздух. При этом давление на шток 17 превышает усилие, .создаваемое п.ружиной 18, а шток 17 вместе с механизмом 14 и самим датчиком перемещается в осевом направлении в сторону контролируемой трубы до соприкосновения торца датчика с ее поверхностью. Труба попадает в зону призматического выреза контактирующего наконечлика механизма 14. Происходит касание поверхности трубы с поверхностью граней призматического выреза первоначально в одной точке. При движении механизма 14 к контролируемой трубе наконечник 22 по проточке 25 поворачивается внутри корпуса 21 вокруг оси датчика до тех пор, пока грань призматического выреза не соприкаснется по линии вдоль оси контролируемой трубы. При дальнейшем движении механизма 14 происходит скольжение соприкасаемой с трубой грани наконечника 22 по трубе за счет радиального смещения сильфона. Скольжение продолжается пока наконечник 22 не соприкаснется с поверхностью контролируемой трубы обеими гранями призматического выреза. Затем наконечник, преодолевая усилия пружины 23, перемещается вдоль корпуса до тех пор, пока плоскость торца датчика не достигнет поверхности трубы. После установки торца датчика на поверхность контролируемой трубы производится отсчет толщины алундового покрытия на трубе по индикатору измерительного блока. Доступ сжатого воздуха в штуцер 20 и механизм 13 прекращается и механизм 14 вводится в исходное состояние. Охлаждение датчика и защита его торца от налипания частиц алунда, присутствующих в камере плазменного напыления, осуществляется потоком газа, подаваемым через штуцер 26 и проходящим через внутреннюю полость штока, каналы охлаждения датчика и призматического контактирующего наконечника. Выходы каналов охлаждения направлены в стороны торца датчика, в результате чего он охлаждается. Одновременно происходит сдувание частиц пыли алунда с торца датчика.

Таким -образом, датчик предлагаемого устройства устанавливается однозначно и стабильно на контролируемой поверхности независимо от положения последней. Кроме того, он защищает от нагрева и налипания частиц алунда в камере плазменного напыления потоко.м газа.

Предмет изобретения

Вихретоковое устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических трубах, содержащее генератор переменного тока, вихретоковый накладной датчик и измер-итёльный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерения в камере плазмен-ного напыления, оно снабжено пневматическим механизмом подачи датчика, включающим в себя корпус, в полости которого размещен подпружиненный по его оси шток и штуцер для подачи сжатого воздуха, и механизмом стабилизации положения датчика относительно контролируемой трубы, содержащим корпус, призматический контактирующий наконечнйк, выполненный подпружиненным ло оси корпуса механизма -стабиливации с -возможностью свободного вращения вокруг нее, и сильфон, соединяющий корпус мехаяизма стабилизации со штоком механизма подачи.

15

12

L.