Способ измерения толщины слоев многослойных изделий Советский патент 1982 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к толщиномет рии и может быть использовано для измерения геометрических параметров слоев многослойных изпелий. Известен способ измерения толщины слоев, заключающийся в том, что при изготшлении изделия межпу его слоями располагают линейные прсьсдаики, через которые поочередно пропускают переменный ток, электромагнитный преобразователь располагают на поверхности изделия и по величине сигнала преобразователя определяют толщину слоев l}. Недостатком данного способа является Низкая точность измерений, поскольку сиг нал преобразователя зависит от величины тока линейного {тро&одника и нелинейного зависит от измеряемой толщины. Бпижайщим по технической сущности к предлагаемому является способ измерения слоев толщины многослойных изделий заключающийся в том, что с помопвью излучателей, расположенных межоу слоями изделия и работакяцих поочередно, создают магнитное поле, цополнительным излучателем создают компенсирующее Магнитное пола, измеряют ре льтирующее магнитное попе электромагнитным преобразователем, : устансйленным с возможностью перемещения относительно поверхности контролируемого изделия, фиксируют преобразователем нулевое значение результирующего магнитного поля и измеряют индикатором линейных перемещений расстояние между преобразователем и поверяюстью изделия к по измеренной величине определяют толщину слоя. Дополнительный излучатель жестко связан с преобразователем и работает с постоянной интенсивностью 2 . Недостатком известного устройства являются низкие точность измерений и чувствительность преобразователя. Цель изобретения - повышение точности измерений и чувствительности преобразователя. 395 Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу измерения тол щины слоев многослойных изделий с помощью излучателей, расположенных межоу слоями йЬделия и работающих псючэрёдно создают магнитное поле, дополнительным излучателем создают компенсирующее магнитное поле, изменяют результирующее магнитное поле эяектромагнитным преобразсйателем, установленным с воэ Можностью перемещения относительно по- верхности контролируемого изделия, фик- сирукЗ йреооразователем нулевое значени результирующего магнитного поля и изме. ряют индикатором линейных перемещений расстояние межгзу преобразователем и повертностью изделия и по измеренной величине определякэт толщину слоя, Компенсирующее магнитное поле создают с iiOMo шью дополнительного электромагнитного преобравшателя, установленного на неизменном расстоянии от пов хности контролируемого изделия, оси прербразоеаТе- лей располагают параллельно, а чувстви- тельность дополнительного преобразо&ате- ля выбирают меньшей чувстительности оснсйного преобразователя. На чертеже показана блок-сзоема ycivройства. Излучатель I магнитного поля расположен между слоями многослойного изделия 2, слой 3 тогациной Тх подлеяшт измерению. На йовергшость изделия наложи корпус 4, содержащий неподвижную -шкалу 5 ивмерктельного прибора. В корпусе 4 размещен в подшипниках 6 хояоЬой кгаг 7 с ходовой гайкой 8. Ходовой винт 7 соединен с устройством его {фивода 9, например электродвигателем. С яооювой гайкой 8 соединен указатель Ю шкалы 5 и основной преобра аоватепь 11, соединенный также с направляквцей 12 посре(к:гвом nonaiyHa 13. Дотшнительный преобразователь 14 закреплен неподвижно в корпусе 4 так, что его ось совпадает с осью оснсбного преобразователя 11, их обмотки соединены пос- лецовательнои-всгречно и свободные К€«няы обмоток подключены к вхору нуль-ср--гана 15. На чертеже показаны тайже Тнеизменное расстояние между йовопнительным преобразователем 14 и опорной no верхностью корпуса 4, L -явменяющ сяв прсцессе измерения расстояние между пре образователями 11 и 14, 6 и 2jj «-сигн лы этих преобразователей я &Е -рааиость этих сигналов. Выход нуль-органа 15 соединен с устройством пии&ооз 9. 24 Способ осуществляется следующим образом, Корпус 4 накладывает на поверхность изделия 2 и возбуждают излучатель 1, Затем включают гфивод 9, который посрецст&ом ходового винта 7 и ходовой гайки 8 перемещает основной преобразователь 11 из исходного, например крайнего верхнего, положения вниз. Преобразователи И и 14 преобразуют шачення поля иэлучателя 1 в электрические сигналы и Eg . Разность.этих сигналов u2 в процессе движения преобразователя 11 монотснно уменьшается и при определенном значении Ь становится равной нулю. Это вызывает срабатывание нуль-органа 15, который своим выходным сигналом воздействует на. иривод 9, что приводит к его останшке. По указателю Ю на линейной и соответстЕуующим образом от- граропнрованной шкале 5 отсчитывают значение измеренной толщины слоя изделия 2. Включают привод 9 и перемещают с его 110М(яцью оснсйвной преобразователь иювь в исходное, например верхнее, положение. Выключают излучатель и возбуждают следующий излучатель, расположенный между первым и вторым слоем много слойного изделия. Вновь повторяют описанные операции и получают значение суммарной толщины первого и второго слоев. Вычтя из полученного значения ранее измеренное значение толщины первого слоя, получают значение толщины второго слоя. Аналогичным образом определяют значшие толщин всех слоев многослойного объекта контроля. Способ позвол5 ет измерять геометрические параметры слоев многослойных изделий в широком диапазше и в нестабильности параметров излучателя. Формула изобретения Способ измерения толщины слоев многослойных изделий, заключакиди йся в том, что с помощью излучателей, расположенных между слоями изделия и работающих поочередно, создают магнитное поле, дополнительным излучателем создают комп«1сирующее магнитное попе измеряют редультирующее магнитное поле электромагнитным преобразователем, установленным с возможностью перемещения относительно поверхности контролируемого изделия, фиксируют преобразователем нулевое значение результирующего магнитного по