Токовихревое устройство для измерения толщины диэлектрических покрытий на немагнитном проводящем основании Советский патент 1977 года по МПК G01B7/06 

состоящий из детектора 7 активной составляющей и детектора 8 реактивной составляющей, ключ 9, индикатор 10, сумматор 11, дополнительный сумматор 12 и блок 13 нелинейной функции вида .

Работа устройства заключается в следующем.

Генератор I подает питание на преобразователь 2 и компенсатор 3, компенсирующий напряжение преобразователя при наличии около него контролируемого изделия без покрытия с максимальной удельной проводимостью основания. Напряжение преобразователя усиливается и подается на входы фазочувствительных детекторов 7, 8. Фазочув ствительный детектор 7 настроен в квадратуре с током возбуждения преобразователя, а фазочувствительный детектор 8 - в фазе, причем его выходное напряжение имеет противоположную полярность относительно выходного напряжения фазочувствительного детектора 7. Налряжение с выходов детекторов суммируется сумматором 11. Кроме того, выходное напряжение детектора 7 активной составляющей напряжения преобразователя преобразуется ключом 9 и блоком 13 нелинейной функции и суммируется дополнительным сумматором 12 с выходным напряжением сумматора И. Выходное напряжение дополнительного сумматора 12 регистрируется индикатором 10 толщины диэлектрических покрытий. Увеличение точности измерения толщины покрытия при малых значениях удельной проводимости основания дост1игается путем дополнительного суммирования выходного напряжения сумматора 11 с напряжением, имеющим обратный относительно суммарного выходного напряжения фазочувствительных детекторов характер изменения удельной .проводимости и не зависящим от толщины покрытий.

Так как при достаточно больших значениях удельной проводимости основания результаты измерения практически не зависят от величины удельной проводимости, то воздействие на блок 13 нелинейной функции, а следовательно и на вход дополнительного сумматора 12 выходного налряжения фазочувствительного детектора 7, соответствующего большим значениям удельной проводимости, может вызывать увеличение погрешности измерения толщины покрытий. Устранение этого влияния выходного напряжения фазочувствительного детектора 7 осуществляется € помощью ключа 9, включенного между выходом детектора и входом блока 13 нелинейной функции и имеющего уровень срабатывания, равный выходному напряжению фазочувствительиого детектора 7 активной составляющей. В результате преобразования выходного напряжения фазочувствительного детектора активной составляющей ключом 9 и блоком 13 нелинейной функции зависимость напряже}(ия на одном из входов дополнительного сумматора 12 от изменения удельной проводимости основания имеет обратный характер относительно зависимости выходного напряжения сумматора 11. На другой вход дополнительного сумматора 12 подается выходное напряжение сумматора И. В результате дополнительного суммирования выходных напряжений блока 13 нелинейной функции и Сумматора 1.1 выходное напряжение

дополнительного сумматора 12, поступающее на индикатор 10, пропорционально толщине диэлектрического покрытия и не зависит в широких пределах от изменений удельной проводимости основания.

Введение в схему устройства дополнительного сумматора и блока нелинейной функции вида г/-jce- и осуществление дополнительного суммирования выходного напряжения блока нелинейной функции -с суммой выходных напряжений фазочувствительных детекторов уменьшает погрешность измерения толщины от изменения удельной проводимости основания до величины, не превышающей ±4%.

0.

Формула изобретения

Токовихревое устройство для измерения толшины диэлектрических покрытий на немагнитном проводящем основании, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, измерительный преобразователь с компенсатором, усилитель, блок фазочувствительиых детекторов активной и реактивной составляющих, сумматор, ключ и индикатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения толщины тонких диэлектрических покрытий в широком диапазоне изменений удельной проводимости основания, оно снабжено дополнительным сумматором и блоком нелинейной функции вида , входы дополнительного сумматора соединены с выходами блока нелинейной функции и основного сумматора, выход - с индикатором, а вход блока нелинейной функции через ключ соединен с выходом фазочувствительного детектора активной составляющей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Валитов А. М.-З, Шилов Г. И. Приборы и методы контроля толщины покрытий. Л., «Машиностроение, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР №332313, кл. G 01В 7/06, 1970.