Толщиномер Советский патент 1982 года по МПК G01B17/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для иеразрушающего контроля толщины металлических изделий и диэлектрических покрытий, нанесенных на немагнитную металлическую основу. Известен толщиномер, содержащий генератор качающейся частоты, пьезо преобразователь и индуктивный датчик подключаемые через переключатель в цепь контура генератора, усилитель, электронно-лучевой индикатор,блоки формирования подсветных и маркерных импульсов, блок питания и отсчетное устройство П . Известный толщиномер характеризуется недостаточной точностью контрол толщины диэлектрических покрытий при влиянии изменений электропроводности металлической основы. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что толщиномер снабжен подключаемым в цепь контура генератора дополнительным индуктивным датчиком, выполненным с отличным от основного эквивалентным радиусом и расположенным соосно в одной с ним плоскости, и переменным сдвоенным конденсатором, каждая секция которого параллельно подключена к соответствующему индуктивному датчику. На чертеже представлена схема толщиномера. Толщиномер содержит пьезопреобразователь 1, индуктивный датчик 2, генератор 3 качающейся частоты,усилитель А вертикального отклонения, генератор S развертки, блок 6 формирования подсветных и маркерных импульсов, электронно-лучевой индикатор 7, блок 8 питания, отсчетное устройство 9 переключатель 10,дополнительный индуктивный датчик 11,

(сдвоенный двухсекционный конденсатор 12.

Пьезопреобразователь 1, индуктивные датчики 2 и 11 поочередно подключаются переключателем 10 в цепь контура генератора 3. На выходе генератора 3 подключены последовательно соединенные усилитель k вертикального отклонения и электроннолучевой индикатор 7, другие входы которого соединены с блоком б фор- . мирования подсветных и маркерных :импульсов, и генератор 5 развертки.

Толщиномер работает следующим образом.

При установке переключателя 10 в положение I (индуктивные датчики, откл 0чены) прибор работает как обычный ультразвуковой резонансный толщиномер.

При переводе переключателя 10 в положение II в цепь контура генератора 3 подключается индуктиа чый датчик 11 и двухсекционный сдвоенный конденсатор 12. Индуктивность этого датчика измерйется в зависимости от толщины покрытия за счет изменения этой индуктивности изменяется диапазон качания частоты колебательного контура генератора 3, и, следовательно, изменяется положение маркерного импульса на развертке электронно-лучевого индикатора 7. С помощью двухсекционного конденсатора 12 восстанавливают прежний наперед заданный диапазон качания частоты,т.е. смещают полосу качания частоты генератора 3 так, чтобы маркерный импуль вернулся в прежнее наперед заданное положение.

Затем переводят переключатель 10 в положение III, подключая тем самым индуктивный датчик 2 в цепь контура генератора 3. За счет индуктивности этого датчика диапазон качания частоты изменяется, следовательно, изменяется и положение маркерного импульса на электронно-лучевом индикаторе 7, по величине изменения которого определяют толщину покрытия.

Отстройка от влияния изменения электропроводности металла основана на использовании двух индуктивных датчиков, расположенных соосно и концентрически, с разными эквивалентными радиусами и специального алгоритма обработки сигналов с датчиков

Ltni

(1)

Z In т

LfnM

где Z - толщина покрытия; Inb Чпм вносимые индуктиаг ности в индуктивные датчики 2 и 11 с

разными эквивалентными радиусами.

. Таким образом, деление числителя на знаменатель в алгоритме (1) производится с помощью переменного двухсекционного конденсатора 12, одинаково сдвигающего диапазоны качания в каналах обоих индуктивных датчиков. С помощью этого конденсатора поддерживают диапазон качания дополнительного датчика 11 на определенном уровне, тогда изменемие диапазона качания частоты по каналу основного датчика 2 будет пропорционально отношению (1) и, сг(едоаательно, толщине покрытия Z независимо от электропроводности металла основы.

Введение в схему толщиномера дополнительного индуктивного датчика

и сдвоенного двухсекционного конденсатора упрощает процесс измерения толщины покрытия за счет исключения операций градуировки прибора по образцам.

За счет отстройки от влияния изменения электрюпроводности металла значительно повышена точность измерения толщины диэлектрического покрытия, что расширяет сферу применения толщиномера.

Формула изобретения

Толщиномер по авт.св. fT 221310, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен подключаемым в цепь контура генератора дополнительным индуктивным Датчиком, выполненным с отличным от основного эквивалентным радиусом и расположенным соосно в одной с ним плоскости, и переменным сдвоенным конденсатором, каждая секция которого параллельно подключена к соответствующему индуктивному датчику.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 221310, кл. G 01 В 17/02, 19б7 (прототип).