Способ измерения толщины стенок изделий из немагнитных материалов Советский патент 1975 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индукционной толщинометрии стенок полых изделий из немагнитных материалов.

Известные способы контроля толщины, предусматривающие отстройку от ошибки, выносимой колебаниями электропроводности, основаны па благоприятных соотношениях, определяющих Полное вносимое сопротивление в токовихревой преобразователь (ТВП). Эти благоприятные соотношения могут иметь место в некоторых частных случаях контроля толщины при наложении отдельных ограиичений на диа1пазон контроля, величину электропроводности и т. д. Однако в общем случае контроля толщины в любом заданном диапазоне при любой заданной величине электропроводности материала контролируемого изделия этих соотношений может не быть, поэтому применимость известных методов ограничена. Хотя в отдельных случаях удается при наложении определенных условий на параметры контроля успешно подавить влияние электропроводности на результат измерения толщины, известные способы не решают общей задачи отстройки от колебаний электропроводности при контроле толщины методом вих1ревых токов. Это является следствием того, что в общем случае зависимость сигнала, снимаемого с ТВП, от толщины и электропроводности имеет сложный, не выражаемый аналитически, характер. Бели эту зависимость все-таки удается в отдельных случаях апроксимировать известными функциями с некоторой точностью, то построение функциональных блоков для коррекции может привести к неоправданному усложнению и удорожанию измерительного устройства для контроля толщины.

Для повышения точности измерения предлагается амплитуду тока в преобразователе поддерживать прямо пропорциональной величине удельной электропроводности. С помощью накладного ТВП раздельно

измеряют толщину стенок и удельную электропроводность материала, причем частоту питания ТВП поддерживают обратно пропорциональной, а амплитуду тока IB преобразователе поддерживают прямо пропорциональной величине удельной электропроводности. Измеренное вносимое в ТВП напряжение определяется выражением

и, КН(, 8),.

где /С - коэффициент;

/ - ток, питающий ТВП;

со - круговая частота, питающая

ТВП; /(Р, 5) -функция переменных р ,и б;

р - параметр, зависящий от произведения мб, где б - удельная электропроводность материала конт.ролируемого изделия; б - толщина стенки комтролируемого

изделия.

Анализ приведенного выражения показывает, что, если ip const, т. е. oD6 iConst, а также /й) const, то вносимое напряжение (Уви. зависит только от толщины б, и тогда выражение имеет вид

BH :c,f(p., 8),

где - постоя-нная величина;

РО - постояиная величина, соответствующая значению произведения.

«i6 iconst.

Таким образом, для того чтобы выходной сигнал с ТВП, а именно вносимое наиряжение, не зависил от электроправоднОСти, а зависил только от толщины, поддерживают следующие соотнощения

/(.о const : С,, CU) const : Cj,

где Са - величина по стояиная. Это означает, что

Си г Ci Ct

ш-i; / - -LM,

а«Са

Т. е. частоту подде,рживают обратно пропорциональной, а ачмплнтуду тока, питающего

ТВП поддерживают прямо иропо;рциональной величине удельной электропроводности. Постоянные Ci и Cz определяются соответственно амплитуде тока и величине номинальной удельной электроПроводности.

Практически для осуществления описываемого способа нужны два измерительных устройства. Одно устройство должно обеспечивать измерение толщины и иметь органы управления частотой и амплитудой тока, питающего ТВП; другое устройство должно обеспечивать контроль удельной электропроводности. На основании сигнала, поступающего с выхода измерителя электропроводности, при

помощи органов управления вручную или автоматически поддерживают амплитуду тока, питающего ТВП, прямо пропорциональной, а частоту обратно пропорциональной величине удельной электропроводности.

Предмет изобретения

Способ измерения толщины стенок изделий из немагнитных материалов, за1ключающийся

в том, что с ПОМОЩЬЮ накладного токовихревого преобразователя раздельно измеряют толщину и удельную электропроводность контролируемой стенки и одновременно изменяют частоту тока в токовихревом преобразователе обратно пропорционально изменению удельной электропроводности, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, амплитуду тока в преобразователе поддерживают -прямо пропорциональной величине удельной электропроводности.