Способ измерения толщины изоляционных покрытий Советский патент 1976 года по МПК G01B7/06 

В том случае, если выполняются условия: 1 и ;,, где d - толщина основания; - радиус накладного преобразователя , где / - частота тока питания преобразователя;|до 4я-10 - магнитная постоянная; а - удельная электропроводность основания, или и , Q9-,2,/Sln-7 32-.2rfqo- J зависимости выходных напряжений накладного преобразователя и измерительной катушки от удельной эле:кт;ропроводности и толщины основания одинаковы. На фиг. 1,а линиями А, Б, В, Г на комплексной плоскости показаны зависимости выходного напряжения f/н накладного преобразователя радиусом 5,0 мм, питаемого переменны-м током частоты 45,5 кгц-, от произведения d-a толщины и удельной электропроводности основания для различных значений толщины Я изоляционного покрытия (линия А - О МММ; Б - 20 МКм; В - 50 мкм; Г - 100 мкм). На фиг. 1,6 показаны аналогичные зависимости выходного напряжения UK измерительной катушки радиусом 5,0 мм, измеряющей поле накладного преобразователя с другой стороны основания. Видно, что зависимости напряжений L/n накладного преобразователя и UK И31мерительной катущки от удельной электро-проводности и толщины основания одинаковы. Это позволяет, -противофазио суммируя выходные напряжения накладного преобразователя и измертильной катушки, измеряющей поле накладного преобразователя с другой стороны основания, устранить влияние одновременных изменений удельной элактропрОВОднОСти и толщины основания и повысить за счет этого точность измерения толщины изоляционного покрытия. Устройство, реализующее описываемый способ, содержит генератор 1 переменного тока, токОВихревой накладной преобразователь 2, состоящий из возбуждающей катушки 3 и измерительной катушки 4, измеряющей токовихревое поле со стороны контролируемого покрытия 5, нанесенного на основание 6, дополнительную измерительную катушку 7, СО-стоящую из обмотки 8, измеряющей токовихревое поле с другой стороны основания 6, и индикатор 9 толщины, изоляционного покрытия. Возбуждающая и измерительная катущки 3 и 4 намотаны на диэлектрическом каркасе 10, который закреплен в диэлектрическом корпусе 11. В нижнюю кромку корпуса И впрессованы опорные ша510 15 20 25 30 35 40 5 50 55 60 65 рики 12, а через отверстия 13 в корпусе выводятся соединительные проводники от катушек 3 и 4. Корпус 11 установлен в держателе 14 и неподвижно зафиксирован с помощью винта 15. Держатель 14 жестко скреплен с кронштейном 16. Измерительная катушка 4 накладного преобразователя 2 последовательно встречно соединена с обмоткой 8 измерительной катущки 7, радиус которой равен радиусу накладного преобразователя. Обмотка 8 намотана на диэлектрическом каркасе 17, закрепленном в диэлектрическом корпусе 18, через отверстия 19 которого выводятся соединительные проводники ,от Обмотки 8. Корпус 18 установлен в держателе 20 и неподвижно зафиксирован винтом 21 на расстоянии z между крышками корпусов 11 и 18, превышающем максимальную толщину d контролируемого изделия. Держатель 20 жестко скреплен с кронщтейном 16. В центре каркаса 17 и корпуса 18 установлен подвижный прижимной шток 22, выполненный из диэлектрического материала и подпружинеиный пружиной 23. Чувствительность накладного преобразователя 2 и измерительной катушки 7 к изменениям удельной электропроводности основания определяют с помощью эталонных изделий. Подбором числа витков катущек 4 и 7 уравнивают чувствительности накладного преобразователя 2 и измерительной катущки 7, измеряющей поле преобразователя с другой стороны основания 6, а противофазное суммирование их выходных напряжений осуществляется последовательным встречным соединением катущек 4 и 7. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 переменного тока частоты 45,5 КГЦ питает возбуждающую катушку 3 дакладного преобразователя. Контролируемое изделие, состоящее из электропроводного основания 6 с нанесенным на него изоляционным покрытием 5, помещают между накладным преобразователем 2 и измерительной катушкой 7, измеряющей поле преобразователя с другой стороны основания 6, и с помощью прижимного штока 22 прижимают стороной с нанесенным изоляционным покрытием к опорным шарикам 12. Суммарное напряжение последовательно встречно соединенных катушек 4 и 7 ноступает на вход индикатора 9 толщины изоляционного покрытия, например селективного микровольтметра типа В6-2, щкала которого проградуирована в единицах измерения толщины покрытия. На фиг. 3 линиями А, Б, В, Г представлены зависимости показаний Н индикатора устройства, реализующего предлагаемый способ, от толщины d и удельной электропроводности сг основания на рабочей частоте 45,5 КГЦ устройства при радиусе накладного преобразователя, равном 5,0 мм, для значения толщины Н изоляционного покрытия соответственно О мкм, 20 мкм, 50 мкм и

100 мкм, а линиями Д, Е, Ж, 3 - аналогичные зависимости рез}.льтатов измерения толщины изоляционных покрытий известным способом.

Таким образом, описанный способ позволяет повысить точность измерения толш,ины тонких изоляционных покрытий, нанесенных на малопроводящие тонкие основания.

Формула изобретения

Способ измерения толщины изоляционных покрытий на немагнитных электропроводных основаниях, заключающийся в том, что устанавливаемые на изделие токовихревые накладные преобразователи питают переменным током, уравнивают чувствительности

преобразователей к изменениям исключаемы.х параметров основания и суммируют векторы их сигналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения,

преобразователь, выполненный в виде возбуждающей и измерительной катушек, устанавливают на контролируемое покрытие, соосно ему с противоположной стороны изделия размещают дополнительную измерительную катушку, выбирают частоту питания преобразователя, чтобы зависимости сигналов преобразователя и измерительной катущки от изменений удельной электропроводности и толщины основания были одинаковыми, противофазно суммируют выходные сигналы преобразователя и измерительной катушки и по сумме судят о толщине изоляционного покрытия.

а)

б) 0,2 0,3 6d-lO сип 0,4 KgU