DE1920709C - Verfahren zum Abgleichen eines Dicken messgerates und Einrichtung zur Durchfuh rung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Abgleichen eines Dicken messgerates und Einrichtung zur Durchfuh rung dieses VerfahrensInfo
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Description
I
2
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren wenn nicht unmöglich, solche Kompensationsschal-
zum Abgleichen eines Dickenmeßgerütes, bei dem Hingen so auszulegen, duß bei verwendung eines
während der Messung ein elektrischer Meßfühler, Meßfühlers an Stelle eines symmetrischen uilleren-
z. B, eine von Wechselstrom durchflossene Spule, tialgebers keine Nullpunkiverschietmng erioigt.
vom Meßobjekt nach Maßgabe einer Schichtdicke 5 Hs ist das Ziel vorliegender hrlindung, unter vcr-
beeinflußt wird, wobei die vom Meßfühler erfaßte meldung der Nachteile der bekannten Anordnungen
elektrische Meßgrüße in einer Vergleichsschaltung ein Abgleichverfahren für SchichtUickenmeligeiate zu
mit einer entsprechenden Vergleichsgröße verglichen schaffen, welches eine zuverlässige Messung von Ab-
untl in einem Anzeigeinstrument die Differenz der solutwertcn der Schichtdicke mit ejnein einzigen
beiden Grüßen als Maß für die Schichtdicke abge- io Meßfühler gestattet, wobei darauf ausgegangen wird,
lesen wird. einen einfachen, schnellen Neuabgleich der Meßvor-
FJn besonderes Problem bei Geräten dieser Art richtung ohne ein Eichobjekt während der Messung
(z.B. USA.-Patentschrift2 581 394) bictet die Stahl· vornehmen und damit jederzeit die Richtigkeit des
lität der die Meßgröße und Vergleichsgröße, z.B. angezeigten Wertes überprüfen zu können.
Meßfrecjiienz und Vcrgleichsfrequcnz, erzeugenden »5 Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch ge-Schaltungen, die fremden, mit der Messung selbst kennzeichnet, daß vor Beginn der Messung sowohl nicht in Zusammenhang stehenden Einflüssen, z. B. ein Referenzabgleich vorgenommen wird, indem der Temperaturschwankungen, unterworfen sind. Man Meßfühler des Meßstromkreises außerhalb des hinkann allgemein nicht damit rechnen, daß die Meß- flußbereiches des Objekts gebracht und die Meßgröße grüße und Vergleichsgröße unter diesen Fremdein- 20 durch Nachregelung eines variablen Schaltelementes, flüssen genau gleichlaufend verändert werden, derart, z. B. eines Potentiometers, bis zur Anzeige eines vordaß ihre Änderungen keine Meßfehler bewirken. bestimmten Maßes zum Abgleich mit der durch fest Dieses besondere, bei Anwendung eines einzigen Meß- vorgegebene Umschaltung auf einen Referenzwert fühlers auftretende Problem wird in der Praxis meist gebrachten Vergleichsgröße gebracht wird oder daß damit umgangen, daß mehrere Fühler gleichzeitig 25 umgekehrt die Vergleichsgröße bei durch fest vorgeivni-eset/t werden, wobei nicht ei-,. Absolutwert der gebene Umschaltung auf einen Referenzwert gebrach-Schichtdicke, sondern Unterschiede in der Schicht- ter Meßgrcßj zum Abgleich gebracht wird, als auch dicke an verschiedenen Meßstellen angezeigt werden. ein Meßabgleich vorgenommen wird, indem derMeß-
Meßfrecjiienz und Vcrgleichsfrequcnz, erzeugenden »5 Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch ge-Schaltungen, die fremden, mit der Messung selbst kennzeichnet, daß vor Beginn der Messung sowohl nicht in Zusammenhang stehenden Einflüssen, z. B. ein Referenzabgleich vorgenommen wird, indem der Temperaturschwankungen, unterworfen sind. Man Meßfühler des Meßstromkreises außerhalb des hinkann allgemein nicht damit rechnen, daß die Meß- flußbereiches des Objekts gebracht und die Meßgröße grüße und Vergleichsgröße unter diesen Fremdein- 20 durch Nachregelung eines variablen Schaltelementes, flüssen genau gleichlaufend verändert werden, derart, z. B. eines Potentiometers, bis zur Anzeige eines vordaß ihre Änderungen keine Meßfehler bewirken. bestimmten Maßes zum Abgleich mit der durch fest Dieses besondere, bei Anwendung eines einzigen Meß- vorgegebene Umschaltung auf einen Referenzwert fühlers auftretende Problem wird in der Praxis meist gebrachten Vergleichsgröße gebracht wird oder daß damit umgangen, daß mehrere Fühler gleichzeitig 25 umgekehrt die Vergleichsgröße bei durch fest vorgeivni-eset/t werden, wobei nicht ei-,. Absolutwert der gebene Umschaltung auf einen Referenzwert gebrach-Schichtdicke, sondern Unterschiede in der Schicht- ter Meßgrcßj zum Abgleich gebracht wird, als auch dicke an verschiedenen Meßstellen angezeigt werden. ein Meßabgleich vorgenommen wird, indem derMeß-
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (USA.- fühler des Meßstromkreises dem Objekt zur Messung
Patentschrift 2 6i)4 712) werden an ein Meßobjekt, 30 von Solldicke angenähert wird und die sich hierbei
z. B. ein Kabel, zwecks Messung der Isolationsdicke einstellende Meßgröße bis zur Anzeige eines vorbe-
je zwei gegenüberliegende Elektroden angelegt und stimmten Maßes zum Abgleich mit der yergleichs-
in Veri'leichsschaltungcn die Kapazitäten verglichen größe durch Nachregelung eines die Vergleichsgröße
und Differenzen angezeigt. Es bestehen keinerlei beeinflussenden bzw. variablen Schaltelement^, z. B.
Möglichkeiten, einen Abgleich der Meßvorrichtung 35 Potentiometers, gebracht wird bzw. umgekehrt die
ohne F.ichkörpcr vorzunehmen. Meßpröße mittels eines variablen Schaltelemente*,
Bei einem ähnlichen, mit kapazitiven Fühlern ar- z.B. Potentiometers, nachgeregelt wird, unddaßwah-
bcitcnden Verfahren (britische Patentschrift 761 241) rend der Messung wiederholt en Referenzabgleich
ist allerdings die Möglichkeit vorgesehen, ohne Meß- bei kurzzeitigem Entfernen des Meßfühlers aus dem
oder Eichobjekt einen Abgleich vorzunehmen, was 40 Einflußbereich des Objekts vorgenommen wird,
jedoch einen hohen .■,chaltungstechnischen Aufwand Es wird mit anderen Worten ein Referenzabgleich
mit kristallgestcuerten Oszillatoren und Diskrimina- dadurch ermöglicht, daß der Meßfühler ganz aus
toren erfordert. Eine Lösung des bei Verwendung dem Einflußbereich eines Meß- oder Eichobjekts ent-
cines Meßfühlers auftretenden Problems ist damit fernt und durch schaltungstechnische Änderung der
nicht gegeben. 45 dadurch bewirkte Einfluß auf die Meßgröße kompen-
Es ist ferner bekannt, einen induktiven Meß'iihler siert und in diesem Zustand der Abgleich vorgenom-
zum Messen des Abstandes von Turbinenschaufel men wird. Wird sodann der Meßfühler wieder in
vom Gehäuse durch besondere Maßnahmen auf einer seine Meßlago zurückversetzt und auch die durch die
konstanten Temperatur zu halten, um Fehlanzeigen schaltungstechnische Änderung bewirkte Kompcnsa-
infolj'c Temperaturschwankunpcn zu vermeiden 50 tici rückgängig gemacht, so darf angenommen werden,
(deutsche Auslegcschrift 1 040 804). Dieses Verfah- und cinpehenoe Versuche haben diese Annahme mit
ren ist jedoch unsicher um! in vielen Rillen nicht überraschender Zuverlässigkeit bestätigt, daß auch für
anwc-idbar. die Messung der erforderliche Abgleich erzielt sei.
Es im ebenfalls bekannt, mit nur einem Meßfühler Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung an
/u arbeiten und denselben über das Mcßnbjckt, ζ B. 55 einem Dickenrneßgerät zur Durchführung des oben
rund um ein Kabel zu bewegen und festzustellen, ob erläuterten Verfahrens, mit einem dem Meßfühler
der Meßwert gleich bleibt oder nicht, J h., ob zugeordneten Meßstromkreis und einem Verglcichs-Dickenunterschicde
vorhanden sind oder nicht Stromkreis sowie einer Vergleichsschaltung mit Mcß-(deutschc
Aiislejeschrirt I 23«) 484). Au:h dieses ausgang und mit Mitteln zum Entfernen des MeB-Vorgehen
führt jedoch nicht zu einer zuverlässigen 60 fühlers aus dem Einflußbereich eines Meß- oder
Absoluimev.iiiirj, weil es praktisch nicht möglich ist, Eichobjektes, dadurch gekennzeichnet, daß beiden
Nullpunktvcrschielningcn während der Mc sung ab- Stromkreisen unabhängig vom Fühler wirkende Abzugleichen,
{»leiehelemente zur Veränderung ihrer Ausgangsgröße!
Meßlchrcn mit induktivem Differcnli.ilpebcr ßcn zugeordnet sind und daß der eine Stromkreis
ist es auch bekannt, eine Kompensationsschaltung 6g von dem ihm zugeordneten Abglcichclcmcnt abschaltvorzusuhcn,
die den Einfluß von Tcrnperalurschwan- bar und an einen fest eingestellten Rcfcrcn/stromkuiigen
niisflcichcM soll (deutsche Auslcj'.eschrift kreis zur vorgegebenen Beeinflussung seiner Aus-1OI5M4).
Es isl jedoch außerordentlich schwierig, gangsgröße umschaltbar ist.
3 4
Wie bereits erwähnt, liegt ein erheblicher Vorteil Schaltungsteilen verbunden ist, Das Gehäuse de
darin, UoIi das erfindungsgemöße Abgleichverfahren Aggregats IO weist eine Büchse Il mit federnciet
einen einfachen und Uiiher beliebig nft durchfiihrba- Kugeln 12 auf, die bei aufgestecktem Aggregat art
ren Nachabgleich und damit eine zuverlässige Abso- unleren, einwärts gewölbten Teil des Zenlrierbol/en!
Iutmessung ermöglicht. Das setzt allerdings abgesc- s anliegen und damit das Aggregat auf dem Schlitten f
hen von einem zuverlässigen Abgleich, beispielsweise sichern. Die Lage des Aggregat;» wird dabei in Ver
Nullabgleich, auch eine Eichung voraus. Die Erfin- tikalrichtung durch die Auflage von Anschlagstifter
dung gibt daher auch ein besondere» Verfahren und 13 bestimmt. Das Aggregat ist fc.ner durch da!
eine besondere Vorrichtung zur Erleichterung und Eingreifen eines Bolzens 14 in das Langloch 9 μι.
Vereinfachung des Abgleiches und dt:r Eichung, kurz, io sichert. Im Gehäuse des Meßaggregats 10 ist eint
zur Vorbeicitung des Dickenmeßgerätes zur Mes- Hülse 15 axial verschiebbar und wird durch eint.
Hing an. Druckfeder 16 nach links in die dargestellte End-Die
Eichung und der Nullabgleich erfolgen bisher lage gebracht und dort gehalten, wenn keine Kräfu
mittels präziser Muster von Mtliobjtkten oder Eich- aut ihre Stirnseite 17 wirken. Die Endlagen der Hülse
Objekten, deren Beschaffung und Lagerhaltung für 15 ϋίϊ werden durch einen Stift Iß bestimmt, der in einen
verschiedenste Arten und Dimensionen von Meß- Schlitz der Hülse eingreift. An der Stirnseite 17 der
Objekten nachteilig ist. Zur Vornahme des Nullab- Hülse 15 ist der eigentliche Fühler, im vorliegenden
gleichs und der Eichung für verschiedenartige zu Falle eine nicht dargestellte McUspuIe angebracht,
prüfende Objekte müssen verschiedene Eichobjekte Die dieses Ende der Hülse 15 umgebende ringartige
verwendet werden. Die Meß- oder Eichobjekte müs- 20 Erweiterung 19 des Gehäuses des Aggregats 10 weist
sen den tatsächlich zu prüfenden Objekten genau ent- eine diametral durchgehende /,rismatische Nut20 auf,
sprechen, d. h., sie müssen auf einem bestimmten me- die der Zentrierung eines MeiJohjektes bezüglich des
tallischen Kern Isolationsschichten besf.nmter, genau Meüaggregats dient,
eingehaltener Dicke aufweisen. Am einen Ende des Gerälcgehäuse« 1 sind zwei
eingehaltener Dicke aufweisen. Am einen Ende des Gerälcgehäuse« 1 sind zwei
Durch die Erfindung wurden auch diese Nachteile 25 Stützen 21 befestigt, die durch einen Halter 22 mitbehoben
und die Eichung sowie der Nullabgleich einander verbunden sind. Der Halter weist eine
zugleich vereinfacht und wesentlich vielseitiger ge- prismatische Nut auf, die zum Einlegen eines Eichstaltet.
Es ist damit möglich, einfache, preisgünstige oder Meßobjekts 23 dient. Das Eich- oder Meßobjekt
Meßeinrichtungen mit einer genauen, vielseitigen wird durch Bänder 24 gehalfen, deren eines Ende je
Eichvorrichtung auszurüsten. Dies wird erreicht 30 im Inneren einer Stütze 21 mit einer SpannfcJer25
durcli mindestens einen einstellbaren Träger mit verbunden ist und die durch Bandsperren 26 am
einem Meßwerk zur Ermittlung der Stellung bzw. oberen Stützende geführt sind. Durch diese Banddes
Verstellweges des Trägers und mindestens einen sperren 26 können die Bänder beliebig nachgezogen
dem Träger zugeordneten Halter, wobei Träger und und gespannt und dann festgeklemmt werden.
Halter zur Aufnahme mindestens eines Meßaggregats 35 Fig. 2 zeigt die zum Verständnis wesentlichen mit Meßfühlern bzw. eines Meß- oder Eichobjektes elektronischen Einrichtungsteile. Der Schlitten 5, die ausgebildet sind. Wie unten eingehender erläutert Sp.ndcl 6, das Meßaggregat 10 und das Eich- oder wird, gestattet nun diese Einrichtung von Fail zu Meßobjekt 23 sind in dieser Figur scherr atiscli darge-FnIl die genaue Einstellung eines bestimmten gegen- stellt, im Meßaggregat ist ein Meßoszillator unterseitigen Abstands zwischen Meßaggregat und Eich- 40 gebracht, dessen Frequenz/, durch die Meßspule objekt zwecks Eichung bzw. Nullabgleich. Als mitbestimmt w.rd unü somit je nach der Beein-Eichob-ekte können blanke Metallteile, z. B. Leiter flussung der Spule durch metallische Teile verändert von Kabeln, verwendet werden. wird. Diese Meßfrequenz Z1 wird \im einer Misch-
Halter zur Aufnahme mindestens eines Meßaggregats 35 Fig. 2 zeigt die zum Verständnis wesentlichen mit Meßfühlern bzw. eines Meß- oder Eichobjektes elektronischen Einrichtungsteile. Der Schlitten 5, die ausgebildet sind. Wie unten eingehender erläutert Sp.ndcl 6, das Meßaggregat 10 und das Eich- oder wird, gestattet nun diese Einrichtung von Fail zu Meßobjekt 23 sind in dieser Figur scherr atiscli darge-FnIl die genaue Einstellung eines bestimmten gegen- stellt, im Meßaggregat ist ein Meßoszillator unterseitigen Abstands zwischen Meßaggregat und Eich- 40 gebracht, dessen Frequenz/, durch die Meßspule objekt zwecks Eichung bzw. Nullabgleich. Als mitbestimmt w.rd unü somit je nach der Beein-Eichob-ekte können blanke Metallteile, z. B. Leiter flussung der Spule durch metallische Teile verändert von Kabeln, verwendet werden. wird. Diese Meßfrequenz Z1 wird \im einer Misch-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines stufe 27 zugeführt und dort nit der Vergleichs-
Ausführungsbeispieles näher erläutert. 45 frequenz /2 eines Oszillators 28 überlagert. Eine
F i g. 1 zeigt die Einrichtung in Seitenansicht, teil- durch einen in der Empfindlichkeit stufenweise einwebe
im Schnitt, und stellbaren Diskriminator erzeugte Gleichspannung
F i g. 2 zeigt schematisch die dem Abgleich, der wird von einem Meßinstrument 29 angezeigt. Die
Eichung und Messung dienenden elektrischen Ein- Empfindlichkeit der Anzeige knnn mitte s eines
richtungsieile. 50 schematisch angedeuteten Potentiometers 30 fein ein-
Beim Dickenmeßgerät nach Fig. I ist auf dem gestellt werden. Die Frequenz/, des im Meßaggre^at
Gehäuse 1, in welchem sich die elektronischen Teile 11 untergebrachten Meßoszillators kann mittels eines
befinden, ein als Montagebnsis dienendes Flacheisen 2 Potentiometers 34 verändert werden. Die Betätigung
mit einem Längsschlitz angebracht. Auf dem Flach- des Potentiometers für den 0-Abg'eich 34 erfolgt
eisen 2 ist mittels einer Exzenter-Spannvorrichtung 55 vorzugsweise über einen Regelverstärkcr 35 tint! cncn
der Unterteil 3 einer Schlittenführung 4 befestigt. Auf Scr» ^motor 31». Die Beeinflussung des V-.?n-lc:chs-
der Führung 4 ist ein Schlitten S mittels einer Oszillators 28, z. B. mittels einer Kapazitätsdiode,
Spindel 6 länpsvcrschiebbar anfeordnet. In c'er bei erfolgt über einen Umschalter 37, wahlweise mittels
Werkzeugmaschinen üblichen Weise dient eine an eines fest eingestellten Potentials, das durch Ma:-.ss 39
der Spindel bzw. an der Schlittenführung angebrachte 60 angedeutet ist, oder mit einem variablen Potential
Skala 6 a der Ermittlung der genauen Einstellung des über ein Potentiometer 38.
Schlittens5. Fig. I zeigt dus Meßaggregat in einem bestimmten
Der Schlitten 5 ist an der Oberseite mit einem Abstand vom F.ichobjekt 23. Dieses Eichohjckl bc-
bombicrten Zentrierbolzen 7 und einem Zentrier- steht aus einem Material, dessen Form und elck-
auge S mit Langloch P versehen. Auf die als Zentrier- 65 trische Eigenschaften dein Mctallteil eines nachträg-
u π el Haltcorgane dienenden Teile 7 und 8 ist ein lieh zu messenden Meßobjekts entsprechen. Ist
Meßaggrejiiit 10 aufgesteckt, das durch ein flexibles beispielsweise anschließend ein Kabel zu messen, so
Kabel mit den im Gehäuse 1 untergebrachten wird als Eichobiekt ein KiiDferzvlinder verwendet.
s 6
dessen Durchmesser demjenigen des Leiters des zu disch umladbaren Meßkondensator aufweist, wobei
messenden Kabels entspricht. An Stelle eines vollen die Steilheit der Kennlinie durch wahlweise Einschal-
Zylitidcrs kann auch ein Rohr genügender Wand- lung von Meßkondensatören verschiedener Größe
stärke verwendet werden, das elektrisch gleich auf einstellbar ist. Eine Peineinstellung der Meßempfind-
die Mcßspulc einwirkt. 5 lichkeit kann außerdem beispielsweise mittels eines
Es wird angenommen, für die Einstellung befinde dem Meßinstrument parallelgesehalteten Potenio-
sich die Meßspule des Meßaggregats 10 vollständig meters erfolgen.
außerhalb des Einflußbereiches des Eichobjekts 23. Für die Messung bleibt der Schaller 37 an den Ab-
Es wird nun über die Servosteuerung 35,36 und das griff des Potentiometers 38 umgelegt, so daß das
Potentiometer34 die Frequenz/, des Meßoszillators io Instrument für Solldicke der geprüften Schicht Null
so eingestellt, daß das Instrument 29 Null anzeigt. und für jede Abweichung einen entsprechender! posi-
Anschließcnd wird eine Meßeinstellung vorge- tiven oder negativen Ausschlag anzeigt. Während der
nommcn, indem das auf dem Schlitten 5 montierte Messung ist ein periodischer einfacher Nullabgleich
McLlaggregat 10 dem Eichobjekt 23 auf Solldicke an- möglich, indem der Schalter 37 an Masse 39 umge-
genähert wird, d. h., die Stirnfläche 17 wird auf einen 15 legt und das Meßaggregat vorübergehend ganz aus
Abstand von Solldicke an die Oberfläche des als dem Einflußbereich des Meßobjekts entfernt wird.
Eichobjekt dienenden Metallzylinders 23 angenähert. Mittels des Potentiometers 34 erfolgt der Nullabgleich
Es erfolgt dabei eine Beeinflussung des Meß- automatisch in kurzer Zeit, worauf nach Umlegen
Oszillators bzw. seiner Frequenz /,. Diese Frequenz- des Schalters 37 und Anlegen des Meßaggregats 10
änderung wird nun bei umgelegtem Schalter 37 durch ao gegen das Meßobjekt die Messung weitergehen kann
Einstellung des Potentiometers 38 kompensiert durch Versuche haben bestätigt, daß eine Nachstellung de1
eine entsprechende Verschiebung von /2 derart, daß Nullabglcichs in dem Ausgangszustand der Anlagt
das Instrument wiederum Null anzeigt. Es ist damit auch für die Meßeinstellung bei umgelegtem Schallei
sowohl ein Mcßabglcich auf Null bei Einstellung des 37 korrekt ist. Die Änderung der Vergleichsfrequen/
Meßiegregats auf Solldicke als auch ein Referenz- as /ä bei Umschaltung des Schalters 37 soll hierbei kon
abgleich auf Null bei vollständig außerhalb des Ein- stant seiti.
fluss.es des Eichobjekts befindlichem Meßaggregat Natürlich können die dargestellten Einrichtungci
vorgenommen. Es wird unten noch erläutert, daß für verschiedenste Meßanlagen angewendet werden
im folgenden während der Messung der Referenz- Die Einrichtung nach Fig. I, wo das Meßaggrega
abgleich den Mcßabglcich ersetzen kann bzw. dem- 30 wepnchmbar auf der. Schlitten S aufsteckbar ist. cig
selivn äquivalent ist. net sich besonders für eine Anlage, bei welcher da·
1st der Abgleich vorgenommen, so fährt man mit Meßaggregnt ohnehin frei beweglich angeordnet ist
dem Meßapprcgat um eine weitere passend zu Bei Anlagen mit fest eingebautem Meßaggreaat kam
wählende Strecke vom Eichobjekt weg, z. B. um 1 mm. es vorteilhafter sein, den Halter für das Eichobjek
Für diese Verstellung zeigt das Instrument 29 einen 35 als Schlitten auszubilden, der mittels einci Meßspin
Melluert an. Durch Verstellung der Empfindlichkeit del gegen das Meßaggregnt angenähert werden kann
des Instruments wird jetzt der Ausschlag des Instru- Die Reihenfolge von Me&abglcich und Relcren.
ments auf einen Wert gebracht, der in einem ein- abgleich bei Vorbereitung des Gerätes kann gegebe
fachen Verhältnis zur zuletzt vorgenommenen Ver- ncnfalls umgekehrt werden, indem vorerst bei au
stellung sieht. Man wird z. B. für die vorgenommene 40 Sollschichtdicke an das Mcßobjekt angelegtem McLi
Verseilung um 1 mm einen Ausschlag von 10 Skalen- aggregat 10 und Schalter 37 an Ma«.se 39 ein Meß
leitungen einstellen, so daß eine Skalenteilung0.1 mm abgleich \orgenommen wird, worauf bei umgelegten
(ibcrdiikc oder l'ntcrdicke des geprüften Objekts Schalter 37 und aus dem Einfluß jedes Metallobjckt
ent priiht. entferntem Meßaggregat 10 der Referenzabgleich mit
Damit ist die Einrichtung für die Messung vorbe- 45 tels des Potentiometers38 vorgenommen wird. Ir
reitet. Das Meßaggrcpat 10 kann nun von seinem jedem Falle geht es darum, je einen Abgleich de
Träger, nämlich dem Schlitten 5, abgehoben werden Oszillatoren 10. 28 für verschiedene Zustände vorzu
und mit seinem Prisma 20 gegen ein zu prüfendes nehmen, wobei man aber davon ausgehen darr wii
Objekt, z. B.. ein Kabel, angelegt werden. Die Stirn- gezeigt wurde, daß der Nnchgleich im einen Zustan;
fläche 17 wird dabei auf dem Kabel aufliegen, und die 50 einem Nachglcich im anderen Zustand, d.h. untc
Hülse 15 mit den eigentlichen Meßelcmenten wird den Meßverhältnissen gleichkommt.
1!CiXn den Druck der Feder 16 etwas zurückgcscho- Es ist auch denkbar, die Kompensation der Frc
bc:i. bis das Meßobjckl im Prisma 20 aufliegt. Das qucnzändcning im Meßoszillator beim Übergang voi
Instrument 29 zeigt nun die Abweichung der Schicht- der McßstcMung zur Rcfcrcnz-Abglcichstcllun
dicke von der Sollschichtdickc an, und durch Vcr- 55 außerhalb des Einflußbereiches von Metallteilen au
ändern der Lage des Meßagercgats am Meßobjekt andere Weise vorzunehmen. Statt den Vergleichs
kann olme weiteres ermittelt werden, ob die Schicht- oszillator 28 hierbei durch Umschaltung zu bccinflus
dicke überall, insbesondere am ganzen Umfang, gleich sen, könnte der Mcßoszillator 10 durch entsprechend
uml richtig sei. Lvcnluell erforderliche Korrekturen Umschaltung vom Abgriff des Abglcichpotcmio
an einer Produktionsanlage können unverzüglich vor- 60 meters 34 an ein Referenzpotential so beeinflußt wer
genommen werden. den. daß seine Frequenz bei unbeeinflußter Meß
I s bestehen zwei Möglichkeiten der Empfindlich- spule praktisch gleich ist wie beim Mcßabglcich Ii
kcitscinstcllung. Die Steilheit oder Empfindlichkeit diesem Falle würde wiederum der eine Abglcicl
des Diskriminator kann verändert und den Gegeben- durch Einwirkung auf den Meßoszillator und de
heilen so angepaßt werden, daß im praktisch linearen 65 andere Abgleich durch Einwirkung auf den Ver
Bereich des Diskriminator gearbeitet wird. Vor- fleichsoszillator vorgenommen Zum Refcrcnzab
z.ucswcisc wird ein Diskriminator verwendet, der gleich würde der Meßoszillalor mit unbeeinflußter
einen der fJbcrlagcrungsfrequcnz entsprechend pcrio- Meßfühler durch ein fest eingestelltes Potcntiil be
1Qfi?
Claims (19)
1. Verfahren zum Abgl „-ichen eines Dickenrneßgcrälcs,
bei dem während der Messung ein elektrischer Meßfühler, z. B. eine von Wechselstrom as
durchflossene Spule, vom Meßobjekt nach Maßgabe einer Schichtdicke beeinflußt wird, wobei
die vom Meßfühler erfaßte elektrische Meßgröße in einer Vergleichsschaltung mit einer entspre-.hendcn
Vergleichsgröße verglichen und in einem Anzeigeinstrument die Differenz der beiden
Größen als Maß für die Schichtdicke abgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor
Beginn der Messung sowohl ein Rel'erenzabglcich vorgenommen wird, indem der Meßfühler (17) des
Meßstromkreises (10) außerhalb des Einflußbereiches des Objekts (23) gebracht und die
Meßgröße (Z1) durch Nachregelung eines variablen
Schaltelementes, z. B. eines F'otentiometers (34), bis zur Anzeige eines vorbestimmten Maßes
zum Abgleich mit der durch fest vorgegebene Umschaltung (Potential 39) auf einen Referenzwert
gebrachten Vergleichsgröße (/2) gebracht wird oder daß umgekehrt die Vergleichsgröße (/.,) bei
durch fest vorgegebene Umschaltung auf einen Referenzwert gebrachter Meßgröße (/,) zum Abgleich
gebracht wird, als auch ein Meßabgleich vorgenommen wird, indem der Meßfühler (17)
des Meßstromkreises (10) dem Objekt (23) zur Messung von Solldicke angenähert wird und die 5·>
lieh hierbei einstellende Meßgröße (/,) bis zur Anzeige eines vorbestimmten Maßes zum Abgleich
mit der Vergleichsgröße (/.,) durch Nachfcgclung
eines die Vergleichsgröße (/2) beeinflussendem
bzw. variablen Schaltelementes, z. B. Potentiometers (38), gebracht wird bzw. umgekehrt
die Meßgröße (/,) mittels eines variablen Schaltelementes, z. B. Potentiometers (34), nachgcrcgclt
wird, und daß während der Messung Wiederholt ein Referenzabgleich bei kurzzeitigem
Entfernen des Meßfühlers (17) aus dem Einflußbereich des Objektes (23) vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meßabgleich und Rcfcrenzabglcich
als Nullabgleich durchgeführt werden, indem die Anzeige des Anzeigeinstrumentes (29)
jeweils auf Null gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Abgleichvorgänge: mittels eines besonderen Eichobjekts (13) vorgenommen
werden, wobei der Meßfühler (17) oder das iBichobjelit (23) auf einem Träger angeordnet
ist, wobei durch Verstellung des Trägers der Meßiühler (VH) aus dem Bereich des Eichobjekts
(23> entfernt und der Referenzabgleieh vorgenommen
Wird, worauf der Meßfühler entsprechend der Soll-Schichtdicke eingestellt und der Meßabgleich
vorgenommen wird, und daß schließlich eine einei- bestimmten, an einem Meßwerk des
Trägers ablesbaren Eich-Schichtdicke entsprechende Lage eingestellt, und die Anzeige geeicht
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein homogenes Eichobjekt (23)
verwendet wird, gegen welches das Meßaggregat auf Soll-Schichtdicke bzw. Eich-Schichtdickc angenähert
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Hand-Meßaggregat
(10) zum Referenzabgleich. Meßabgleich und zur Eichung auf den Träger (5) aufgesetzt
und nach erfolgter Eichung abgehoben und in Meßstellung gebracht wird.
6. Einrichtung an einem Dickenmeßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
bis !?, mit einem dem Meßfühler zugeordneten Meßstromkreis und einem Vergleichsstromkreis
sowie einer Vergleichsschaltung mit Meßausgang, und mit Mitteln zum Entfernen des Meßfühlers
aus dem Einflußbereich eines Meß- oder Eichobjekts, dadurch gekennzeichnet, daß beiden
Stromkreisen (10, 28) unabhängig vom Fühler wirkende Abgleichelemente (34, 38) zur Veränderung
ihrer Ausgangsgrößen zugeordnet sind, und daß der eine Stromkreis (28 oder 10) von dem
ihm zugeordneten Abgleichelement (38 bzw. 34) abschaltbar und an einen fest eingestellten Refe-I
rerizstromkreis (39) zur vorgegebenen Beeinflus-| sung seiner Ausgangsgröße umschaltbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-l kennzeichnet, daß der Referen7<;t romkreis (39)|
dem Vergleichsstromkreis (28) zugeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, mit einem| Meßoszillator und einem Vergleichsoszillator
deren Frequenzen zur Bildung des Meßwertes überlagert werden, gekennzeichnet durch Abgleichelemente
(34, 38) zur Verschiebung beidei Frequenzen unabhängig von einem Meß- odei
Eichobjekt, wobei der Verglcichsoszillator (28' wahlweise über einen variablen Stromkreis (38'
und einen fest eingestellten Referenzkreis (39) be cinflußbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche d bis 8, gekennzeichnet durch eine Servosteuerung
(35, 36) für die dem einen oder anderen ode beiden Stromkreisen (10, 28) zugeordneten Ab
glcichclemente (34, 38).
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, da durch gekennzeichnet, daß als Abgleichelement
Potentiometer (34, 38) vorhanden sind, die mi Kapazitätsdioden zur Änderung der Oszillator
frequenzcn verbunden sind, wobei die Kapazi tätsdiodc des Verglcichsoszillators (28) wahlwcis
mit dem zugeordneten Potentiometer (38) ode mit einem fest eingestellten Stromkreis (39) vci
bindbar ist.
109 651/291
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens einen
einstellbaren Träger (5) mit einem Meßwerk (6, 6 a) zur Ermittlung der Stellung bzw. des Verstellweges
des Trägers [S), und mindestens einen S dem Träger zugeordneten Halter (22), wobei
Träger und Halter zur Aufnahme mindestens eines Meßaggregats (10) mit MeCifühler (17) bzw.
eines Meß- öder Eichobjekts (23) ausgebildet sind. ίο
12. Einrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als Schlitten (S)
mit Verstell- und Meßspindel (6) ausgebildet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßaggregat (10)
in bestimmter Lage auf den Träger (S) aufsetzbar ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Steckverbindung (? bis 9, 11 ao
bis 14) zwischen Meßaggregat (10) und Träger (5).
15. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelstock (4) des
Schlittens (5) in Verstellrichtung des Schlittens (5) as
verschiebbar und in beliebiger Lage feststen* bar ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 ί bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter
(22) ein Prisma aufweist, und daß Haltemittel, z. B. federbelastete Bänder (24), zum Sichern
eines Meß- oder Eichobjekts (23) irr< Prisma vorgesehrn sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30)
zur Empfindlichkeitseinstellung der Anzeige vorgesehen sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, wobei mindestens eine Meßfrequenz mit einer Vergleichsfrequenz überlagert und die Überlagerungs
frequenz einem Diskriminator zugeführt wird, da durch gekennzeichnet, daß die Meßfrequenz ode
Vergleichsfrequenz zwecks Nullabgleich ver änderbar ist und daß die Steilheit der Diskrimi
natorkennlinie veränderbar ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, wobei de Diskriminator einen periodisch umladbarei
Meßkondensator aufweist, dadurch gekennzeich net, daß Meßkondensatoren verschiedener Groß'
wahlweise einschaltbar sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (13)
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---|---|---|---|
DE19691920709 DE1920709C (de) | 1969-04-23 | Verfahren zum Abgleichen eines Dicken messgerates und Einrichtung zur Durchfuh rung dieses Verfahrens | |
GB1734470A GB1305091A (de) | 1969-04-23 | 1970-04-13 | |
GB1734570A GB1305092A (de) | 1969-04-23 | 1970-04-13 | |
AT343170A AT334103B (de) | 1969-04-23 | 1970-04-15 | Verfahren zum abgleichen eines dickenmessgerates und einrichtung zur durchfuhrung dieses verfahrens |
SE05443/70A SE359643B (de) | 1969-04-23 | 1970-04-21 | |
CH622370A CH523488A (de) | 1969-04-23 | 1970-04-21 | Vorrichtung zur Messung der Lage eines Leiters in einem durch die Vorrichtung geführten Messobjekt |
CH622470A CH523489A (de) | 1969-04-23 | 1970-04-21 | Verfahren zum Abgleichen eines Schichtdickenmessgerätes und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
SE05444/70A SE361939B (de) | 1969-04-23 | 1970-04-21 | |
BE749361D BE749361A (fr) | 1969-04-23 | 1970-04-22 | Dispositif pour determiner et mesurer la position d'un conducteur d'un cable ou d'un fil par rapport a sa gaine exterieure, ou cas analogue |
JP3510070A JPS569646B1 (de) | 1969-04-23 | 1970-04-23 | |
FR7014898A FR2039413A1 (de) | 1969-04-23 | 1970-04-23 | |
FR7014897A FR2046443A5 (de) | 1969-04-23 | 1970-04-23 | |
US00264175A US3757208A (en) | 1969-04-23 | 1972-06-19 | E thickness of layers method and apparatus for balancing an apparatus used for measuring th |
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DE19691920709 DE1920709C (de) | 1969-04-23 | Verfahren zum Abgleichen eines Dicken messgerates und Einrichtung zur Durchfuh rung dieses Verfahrens |
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DE1920709A1 DE1920709A1 (de) | 1971-01-21 |
DE1920709B2 DE1920709B2 (de) | 1971-05-13 |
DE1920709C true DE1920709C (de) | 1971-12-16 |
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