СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ НЕМАГНИТНОГО ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ БУМАГИ И ПРИБОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1949 года по МПК G01B7/06 

Известны методы измерения толщин изделий из немагнитных металлов, основанные на изменении частоты электронного генератора, в контур которого вводится исследуемое изделие.

Для специфических условий измерений малых толщин металлического покрытия металлизированной бумаги (порядка нескольких микрон), в частности, толщины металлического покрытия конденсаторной бумаги, эти методы непригодны, так как индуктивность контура мало изменяется от введения в контур металлизированной конденсаторной бумаги.

Предметом изобретения является способ определения толщины немагнитного покрытия металлизированной бумаги, основанный на использовании генератора высокой частоты, а также прибор для осуществления этого способа.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является использование изменения внутреннего сопротивления генераторной электронной лампы, происходящее вследствие изменения добротности высокочастотного контура от массы металла, находящегося в поле катушки индуктивности. Этот способ дает возможность измерения малых (порядка микрон) толщин металлизированного немагнитного покрытия.

Для осуществления предлагаемого способа, согласно изобретению, применен прибор, в котором, с целью уменьшения влияния приближения и удаления металлизированного покрытия на добротность контура, применена индуктивность, состоящая из двух плоских спиральных катушек, соединенных последовательно и расположенных параллельно плоскости контролируемой металлизированной бумаги по обеим сторонам ее.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого прибора.

Прибор состоит из индуктивного датчика, соединительного кабеля и измерительной части.

Индуктивный датчик представляет собой две плоские спиральные катушки индуктивности L₁, расположенные коаксиально на расстоянии 6 мм одна от другой и соединенные так, что их электромагнитные поля складываются.

Индуктивный датчик вместе с емкостью проводов соединительного кабеля С₀ и емкостью конденсатора C₁ является измерительным контуром.

Измерительный контур включен в качестве сеточного контура в генератор, работающий с частотой порядка 16 мггц.

В середине между катушками располагается измеряемая металлизированная бумага.

Подобная конструкция индуктивного датчика исключает влияние расстояния между металлизированным слоем и катушкой.

Электронная лампа высокочастотного генератора Л₁ является одним плечом, небалансного моста Л₁, Л₂ R₂ и R₃, в диагональ которого включен магнитоэлектрический вольтметр.

При изменении толщины металлического слоя конденсаторной бумаги, внесенной в зазор индуктивного датчика, изменяется добротность контура вследствие увеличения потерь на токи Фуко.

Изменение добротности измерительного контура вызывает соответствующее изменение величины переменного напряжения на управляющей сетке лампы.

При соответствующем выборе постоянного смещения, изменение величины переменного напряжения на управляющей сетке влечет за собой изменение средней крутизны рабочего участка характеристики лампы и, следовательно, ее внутреннего сопротивления. При этом изменение внутреннего сопротивления линейно зависит от толщины металлического покрытия.

Для балансирования моста перед началом измерений служит лампа Л₂, работающая в качестве компенсационного плеча. Ее внутреннее сопротивление регулируется потенциометром R₄, меняющим величину переменного напряжения на управляющей сетке, что вызывает изменение внутреннего сопротивления лампы.

Благодаря применению мостовой схемы изменение питающего напряжения в некоторых пределах влияет на точность измерений.

Прибор дает возможность производить измерения толщины покрытия от 0,25 до 5 µс точностью ±20% и при температуре окружающей среды от 10° до 60°С.

Датчик устанавливается непосредственно в месте измерений; в частности, он может быть установлен в вакууме (что обусловливается технологией производства) и соединен экранированным кабелем с измерительной частью прибора, устанавливаемой вне вакуума, в удобном для наблюдения месте.

1. Способ определения толщины немагнитного покрытия металлизированной бумаги, основанный на применении высокочастотного генератора, отличающийся тем, что, с целью измерения малых (порядка микрон) толщин металлизированного немагнитного покрытия, используют изменение внутреннего сопротивления генераторной электронной лампы, происходящее вследствие изменения добротности колебательного контура, при внесении измеряемой металлизированной бумаги в поле индуктивной катушки колебательного контура.

2. Прибор для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния приближения и удаления металлизированного покрытия на добротность контура, в нем применена индуктивность, состоящая из двух плоских спиральных катушек, соединенных последовательно и расположенных параллельно плоскости контролируемой металлизированной бумаги по обеим сторонам ее.