Способ измерения толщины слоев мно-гОСлОйНыХ издЕлий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/06 G01N27/90 

Изобретение относится к области нераз{Кушающих испытаний и измерений. Способ предназначен для измерения толщины слоев многослойных крупногабаритных изделий. Известен способ измерения толцяны слоев многослойных изделий, заключающийся в том, что при изготовлении изделия размещают между его слоями элект| опроврдящие межслойные элементы, располагают накладной индуктивны преобразователь на одной из поверхностей изделия и по величине сигнала судят об измеряемых толщинах слоев, ирй этом в качестве межслойных элементов используют систему линейных проводников, через которые поочередно пропускают переменный ток Ы. Недостатком известного способа яв ляется зависимость градуироврчнойха рактеристики преобразования от конфигурации токонесущего контура (системы линейных проводников). Следстви ем этого является существенное пони- жение точности измерений. Понижение точности объясняется тем, что градуйровочная характеристика зависит не только от непосредственно измеряемого параметра, т.е. толщины h слоя, но и от длины t линейного проводника с током, а также от угла, под которым из точки М контроля видны концы а и В этого проводника. Величина ошибки измерения определенным образом заэисит от истинного значения измеряемой толщины h и длины Р проводника, т.е. конфигурации токонесущего контура. Целью изобретения являетсяповышение точности измерейия путем исключения влияния конфигурации токонесущего контура на градуировочную характеристику . Для этого преобразователь располагают над изделием на линии, перпендикулярной оси линейного проводника, последовательно смещают преобразователь по этой линии на фиксированное расстояние () раз,-где п : 1, и по величине алгебраической суколы, полученных при смещении сигналов преобразователя,судят об измеряемом параметре. На чертеже представлена схема измерения по лредлагаемому способу. Измерение производят следующим образс1М. Пусть имеются две точки наблюдения М и М/, расположенные на линии OMg, перпендикулярной оси линейного

проводника ав. Расстояние -между точ, ками Mjфиксировано и разно т, в ка честве информационного параметра используется разность сигналов преобразователя, последовательно смещемВосполь-

ного из точки точку

а

зрвавшись зависимостью напряженности магнитного полр от длины проводник и измеряемой толщины h,, можно написать уравнение

г-f

и

|1Се2-с ;31)/а (i;Twy5pr

Проведенные расчеты показывают, что при отношении расстояния w к истинной толщине П0Р Р двух измерениях значение ошибки измерения 5е может быть получено при существенно меньших значениях длины t проводника, чем в случае использования одного преобразования по известному способу. По предлагаемому способу при двух преобразованиях -может быть получена погрешность, в 3 раза меньшая по сравнению с известным способом при вдвое меньшей длине проводника.

Пусть имеется четыре точки наблюдения ,,,, расположенные также на одной линии ОМ 8. В качестве информационного параметра используется .сигнал, полученный следующим образом.

Преобразователь последовательно

М 2 и М.

м. помещают в точки М

-1 -2. Разность сигналов преобразований в

точках М и М, вычитается из разности си.гналов преобразований в точках М и В этом случае можно записат

gЕ

h(E -i-h)/2f (h+m)e2-+(ti-vm)

е .

(ii-vzm)(ii+iwp - /2 (+3m)e2.-f{fi+3m)2jY/a

-( -г , -1j

.

hg+Jm

ho V

Проведенные .расчеты покаЗНБают, что заданна.я величина ошибки может быть получена при меньшей длине проводника с током, т.е. с ростом числа точек измерения сокращается необходимая длина проводника для определения толщины слоев,

Таким образом, последовательно по мещая преобразователь в п точек на.блюдения, реализуют заданное значение

ошибки Sg при все меньших значениях длины t проводника. Другими словами, с ростом п влияние конфигурации токонесущего контура на градуировочную характеристику существенно уменьшается, чем и достигается цель изобретения. Это означает, что с ростом числа точек наблюдения п величина информационного пара1Метра определяется все уменьшающимся по величине участком линейного проводника с током, что свидетельствует о существенном уменьшения влияния конфигурации токонесущего контура на градуировочную характеристику. Выбором величины ц можноуменьшить погрешность измерения толщины слоев до любой наперед заданной величины, чем повышается точность измерения. Предлагаемый способ характеризуется значительным экономическим эффектом при изготовлении многослойных крупногабаритных объектов. Оперативный контроль толщины слоев на самых ранних этапах их изготовления позволяет выявить брак, устрарить его и улучшить технологию производства.

Формула изобретения

Способ измерения толщины слоев многослойных изделий по авт.св. № 619783 отличающи.йс я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния конфигурации токонесущего контура йа градуировочную характеристику, располагают преобразователь над изделием на линии, перпендикулярной оси линейного проводника, последовательно смещают преобразователь по этой линии на фи1 сированное расстояние () раз (п 1) и по величине алгебраической суммы, полученных при смещении сигналов преобразователя судят об измеряемом параметре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

У

1. Авторское свидетельство СССР № 619783, кл, G 01 В 7/06, 1977.