Электромагнитный толщиномер Советский патент 1976 года по МПК G01B7/06 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к электромагнитны приборам измерения толщины покрытий иэделий.

Известен толщиномер, содержащий преобразователь, измерительный и эталонный каналы, блок измерения разности сигналов обоих каналов 1,

Известный толщиномер обладает недостаточной точностью и сложностью настройки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнитный толщиномер с амплитудно-фазовой обработкой сигнала, который комплектуется образцами материала основы и покрытия 2.

Ор содержит генератор, блок обработки сигнала и трехобмоточный с ферромагнит ным сердечником преобразователь, одна обмотка которого (возбуждающая) подключена к выходу генератора, а две других, включенные встречно (измерительные) ко входу блока обработки сигнала.

Недостатком известного толщиномера является использование эталонных образцов, которое удлиняет процесс настройки, повыщает себестоимость толщиномера и иэ-за быстрого износа мер толщины обладает невысокой точностью измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения и снижение трудоемкости настройки толщиномера.

Это достигается тем, что предлагаемый толщиномер снабжен блоком моделирования эталонов толщины, выполненным из последовательно соединенных между собой предварительного усилителя, активного фазовращателя, усилителя напряжения и эмиттернного повторителя, и переключателем, вход блока моделирования подключен к одной из измерительных обмоток преобразователя, а выход через переключатель ко входу блока обработки сигнала.

На чертеже представлена блок-к;хема предлагаемого толщиномера.

Толищномер содержит измерительный трехобмоточный преобразователь 1 (обмот ки не показаны), переключатель 2 с положениями а к 5, блок 3 обработки сигнала, блок 4 индикации, генератор 5, блок 6 моделирования эталонов толшкны и блок 7 питания. Блок моделирования эталонов тол щины содержит последовательно соединенные предварительный усилитель 8, активный фазовращатель 9, усилитель напряжения 10 и эмиттерный повторитель 11, Блок 6 моделирования служит для формирования сигнала, имитирующего воздействие на прибор образца изделия с задакн ными электромагнитными свойствами и с покрытием известной, наперед заданной, толщины. Вход блока 6 моделирования может быть подключен либо к одной из измерите ных обмоток преобразователя 1, как показано на чертеже, либо к выходу генератора А (показано пунктирной линией), в зависимости от конкретного технологического решения схемы включения блока моделирования. Выход блока 6 моделирования через переключатель 2 подключается ко входу блока 3 обработки сигнала. Блок моделирования в толщиномере исключает необходимость иметь в комплекте прибора дорогостоящие и ненадежньге в эксплуатации наборы контрольных образцов покрытий и подложек, и,кроме того, позво ляет существенно снизить время проверки прибора, повысить его точность и стабиль ность работы. Толщиномер работает следующим образом. Перед началом работы с прибором долж на быть произведена юстировка блока моделирования при помощи образцовых мер толщины покрытия, аттестованных не толь ко по толщине покрытия, но и по электромагнитным свойствам как материала основы, так и покрытия. Для моделирования в некотором диап&зоне толщин от О до h переключатель 2 ставят в положение а, затем на приборе переключателем диапазонов измерения устанавливают заданный диапазон измерений. Включают прибор и выдерживают время самопрогрева. После этого преобразовагтель 1 ставят на образец без покрытия (основу) и ручками регулировки нуля прибора устанавливают стрелку индикатора Нс1 О. Замеряют сигнал V Q на выходе канала обработки сигнала, соответствующий нахождению преобразования на образце без покрытия. Закончив эту операцшо, устанавливают преобразователь на обраэцовуто меру толщины с покрытием, равным h , и ручкой регулировки чувствиельности устанавливают стрелку индикаора на значение шкалы, соответств тощее h. . Замеряют сигнал Vh-i на входе анала обработки сигнала, соответствующий нахождению преобразователя на образцовой мере толщиной t) . Затем переключатель 2 устанавливают, например, в положение S . Регулировкой первого элемента делителя напряжения, входящего в блок моделирования, устанавливают сигнал, равный V Q . Вращением потенциометра фазы активного фазовращателя стрелку индикатора ставят на О. А регулировкой второго элемента делителя напряжения устанавливают стрелку индикатора на h . Таким образом, юстировка толщиномера закончена. Остается зафиксировать положения всех указанных потенциометров. При переходе к настройке блока моделирования на другие поддиапазоны измеряемых толщин следует проделать операции, аналогичные проведенным. Подготовка толщиномера к работе осуществляется в следующем порядке. Переключатель 2 устанавливают, например, в положение 5 . Далее переключатель поддиапазонов измеряемых толщин устанавливают в положение, соответствующее предполагаемой измеряемой толщине покрытия. Переключатель граничных точек поддиапазонов устанавливают в положение О. Включают толщиномер и дают ему прогреться. Затем вращением ручки установки О ставят стрелку индикатора на начачьное значение шкалы поддиапазона (например О). Переключатель граничных точек поддиапазонов устанавливают в положение h и вращением ручки чувствительности устанавливают стрелку индикатора на значение шкалы, соответствующее толщине h( После этого переключатель 2 устанавливают в положение О. . Прибор готов к измерениям толщины покрытия в заданном диапазоне. Формула изобретения Электромагнитный толщиномер, содержащий генератор, блок обработки сигнала и трехобмоточный с ферромагнитным сердечником преобразователь, одна обмотка которого (возбуждающая) подключена к выходу гедератора, а две других, включенные встречно (измерительные) - ко входу блока обработки сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и снижения трудоемкости настройки толщиномера, он снабжен

блоком моделирования эталонов толшины, выполненным из последовательно соединев ных между собой предварительного усилителя, активного фазовращателя, усилителя напряжения и эмиттерного повторителя, и переключателем, вход блока моделирования подключен к одной из измерительных обмоток преобразователя, а выход через переключатель - ко входу блока обработки сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

S

гз