DE7015142U - Schichtenstaerkemesseinrichtung. - Google Patents

Description

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HaJtOmH es Felvonogyar in Budapest/Ungarn

SCHICHTENSTÄRKEMESSEIMRICHTÜNG

Die Erfindung iat eine Schichtensvkrkeniesseinrichtung zum Messen der Stärke von, auf einer magnetislerbaren Unterlage befindlichen, nicht magnetisierbaren Schichten,

In der Praxis sind mehrere verschiedene, zum Heseen der Schichtenstärke dienernden Einrichtungen bekannt. Solche ßind z.B. die mit den berührungaloaen Methoden messenden Einrichtungen. Diese Messen die Schichtenstärke, wie erwähnt 797/13 ält./Kne

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ohne Berührung der Schichte, Eine solche Einrichtung ist z#B. die nach dem kapazitiven Prinzip messende Einrichtung, die hauptsächlich zum berührungslosen Messen von Plattonbändern oder Platten dient. Bei diesem System wird das Senaibiliaiorsystem als zwei in Reihe geschaltete Plankondenaatoren aufgefasst, wo die eine Armatur des Kondensators durch das zu messende Material höIubL gebildet wird« Soll die Stärke in der ganzen Breite des Materialbandea gerneaeen werden, ao sind mehrere Me ^kondensatoren d.h. FUhlerorgane parallelgeachaltet anzuor .nen·. Diese einfachste Lösung zeigt einen Durchschnittwert an und wenn die Stärke in der ganzen Herstellungabreite nahezu eine gleiche ist, ist der angezeigte Wert für ' gewöhnlich auch ein befriedigender. Im entgegengesetzten Fall kann es vorkommen, dass das Anzeigerinstrurrcmt der Einrichtung die vorgeschriebene Stärke anzeigt, obzwar*das Materialband zufolge von überinässigen Abweichungen der Stärkemesae eigentlich ein Ausschuss ist. Ein sehr grosser Kachteil dieser Einrichtungen liegt darin-, dass die auf die Kondenaatoren wirkenden Parameteränderungen die angezeigten Werte in grosaom Masse beeinflussen.

. Es sind auch nach dem Ultraschallprinzip mengende Einrichtungen bekannt. Diese sind sich auf das Refloxionsprinzip beziehende oder auf die Bestimmung der Resonanzfrequenz gegründete Einrichtungen. Bei den, nach dem Ref-

|25 lexionsprinzip arbeitenden Einrichtungen wird dao ''Material mit Ultraschall von bestimmter Frequenz bestrahle

Der Ultraschall wird bereits zum Teil von der der Strahlenquelle zugekehrten Seite des zu messenden Materials und zum Teil, nachdem dasnelbe durch die au messende Schichte hindurchgedrungen ist, von der entgegengesetzten Seite desselben reflektiert. Die erhaltenen Zeichen gelangen, entsprechend geformt in eine, an mehreren Kanälen arbeitende Kathodenstrahlenröhro. Iⁿ Kenntnie der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Ultraschalles und der Entfernung des Senders von der Oberfläche des zu messenden Materiale3 wird auch die

Stärke desselbon eindeutig bekannt.

Bei den auf Grund der Bestimmung der Resonanzfrequenz messenden Einrichtungen wird das zu messende Material

mit Ultraachall bestrahlt. Durch fortlaufende Aenderung der Frequenz ist jene Frequenz ermittelbar, bei welcher die von der oberen Oberfläche der Materialschicht, bezw. die durch das Material hindurchgehende und von der unteren Oberfläche der Matorialschlcht reflektierte Strahlung in'gleicher Phase in den Detektor gelangt. In Kenntnis der Fortpflanzungsgeschwindigkeitdeö Ultraschalles» bezw= der Re Bormnz/ze schwindigkeit, kann die Schichtstärke des zu messenden Materialea festgestellt werden.

· Bei mit der Kontaktmethode messenden Einrichtungen, sind die einfachsten die mechanischen Messeinrichtungen, z.B. die Mikrometer und die Messuhren.

Es sind auch mit permanenten Magneten messende Einrichtungen bekannt. Die gi-össte Verbreitung haben die Induktionsstärkemesseinrichtungen gefunden. Diese besitzen einen" Mosskopf, in dem zwei selbstständige Elektromagnete vorgesehen sind. Die Elektromagnete erhalten ihre Erregung von einem in Wien-Brückenschaltung liegenden, in einem elektronischen Verstärker vorgesehenen Schallfrequenzgenerator. Im Kreis des oberen Elektromagnet3 kann das schliessende Joch mit einer Mikrometerschraube auf den im Kreis des unteren Elektromagnets auftretenden Rennwert eingestellt werden..

Die beiden Wicklungen bilden je einen Zweig einer WheatstonebrUcke. Die Ausgangsspannung de,r Brücke, das Fehlerzeichen, wird über einen elektronischen Verstärker verstärkt· und zu einem Messinstrument mit Null-Mittelsteilung oder zu einem Registrierinstrument geleitet.

Der Nachteil der bekannten Einrichtungen liegt in den überaus hohen Invastierungakoaten, in den engen.Messgrenzen, weitera in den unverlässlichen Messungen und i^i dem leichten Schadhaftwerden der Einrichtungen.

Der Zweck der Erfindung liegt in der Behebung der angeführten Nachteile und in ier Ausbildung einer einfachen billigen Herstellung einer vom Netzstrom betätigten Einrichtung, welche einen vom Handdruck unabhängig gemachten Sensibiliaierkopf besitzt, bei dem der. Vergleich zwischen einem gebildeten Zeichen mit einem, von der Schichte?iatnrke anhängigen Zeichen, mitteln einen Gewöhnlichen GriniUn;.Uriii:>:;iit;-; mit unmittelbarer AM ·>'^;μπ_;·-'₍ dor Schichtenntürke, dtirchi-cführ t. worclou knnn.

Die Erfindung iat demnach eine Schichtenstärkemosaeinrichtung zum Messen der Stärke von an einer !nagnetisierbaren Unterlage liegenden nicht magnetiaierbaren Schichten, welche mit in einem Erregerstromkreis geschalteten Erregerwicklung und zu ein«m Senaibili3ieratromkreis geschalteten Sensibilisierwicklung veraehenen Mesakopf aowie mit, den im Erregerstromkrcia flieoasnden Strom mit dom, im Senaitiiliaioratromkreia flieaseriden Strom vergleichenden Hesainatrument versehene Meaabrücke boaitzt.

Daa Weaen der Erfindung liegt darin, dass im Meaakopf ein, eich in der Richtung der Längsachse der Erregerwicklung und der Sensibilisierwicklung, entgegen einer Federkraft verstellender Eisenkern vorgesehen ist, dn witgfct' die Erregerwicklung zu der Sekundärwicklung eines, an einem Wechselstromnetz liegenden Transformators über einen Stabiliaator weiters über die Primärseite eines Referenztranaformatora geschaltet ±w%, während die Sekundärwicklung des Referenz transformator und die Sensibiliaierwicklung je separat über einen Gleichrichterstromkreis in den Stromkreis der, mit einem vergleichenden Messinairurnent verarnenen üeaabrücke goschaltf t aind.

Die erfindungagemäaae Einrichtung wird im Laufe deo Messens durch die Sekundärwicklung oinea, an ein Wechaelstromnetz angeschlossenen Transformators gespeist. Nach dom Stabilisieren des Speisestromes erregt die Stromquelle über einen Referenztransfromator die mit der Senaibiliaierwicklung einen gemeinsamen Eisenkern beaitzende Erregerwicklung. Zm Laufe der Erregung wird der in der Sensibilisierwicklung entstehende induzierte Strom, aowie der in de Sekundärwicklung dea Referenztraasforraators induzierte Strom über einen Gleichrichter geleitet, an einer Instrumenten-Meaabrücke verglichen. Die Skale des Instruments ist unmittelbar auf·Schichtenstärken geteilt so dass der Wert der Schientenstärke unmittelbar abgelGBen werden kann.

Bei der erfindungagemäasen Losung entfällt tier bei den bisher bekannten Einrichtungen verwendete kontapisliga Generator; ea bedeutet weitera einen beaondeven Vorteil, da3e die erfindungagemäase Einrichtung sehr bjllig herstellbar ist.

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wobei gleichzeitig lie Me3Si;enaui p.kelt, mit tiov.i^nl r.t'ii der ί

v'el teuroren und ko;!:p] ' zierteren Mouseinrick⁴·« ¹Oi) dor bleiche ι

(»3 wird die Stabilisierung des Spoiae-

stromen mit einem EJo^u-Hydropen-Stronstabilinator gelöst, wodurch aich die Einrichtung billiger und einfacher gestaltet.

Die Erfindung wird ausführlicher an einem Aus- j

führunnsbeifjpiel auf Grund einor Zeichnung dal*gelegt, wo die

Einrichtung darstellt.

Die erfindungsgemänse Einrichtung ist geraäss der Abbildung an der Primärseite seines Transformators 4 über den Anschluss 1, den Schalter 2 luv* der zwischen*^schalteten \

Sicherung 3 an das Wechselstromnetz gelegt. Die die kleine Spannung liefernde Wicklung des Transformators 4 bildet über den Ei sen-Hydro :en-Stromstabilisat or 5, über die, den eingeschalteten Zustand anzeigende Lampe 6 und den, die Belastung einstellenden Re^elwiderstand 7, weitere über die Primärwicklung dea Referenz tr ansforsiators 8, die Erregerwicklung 9 de3 • Sönsibüisierkopfes einen Stronikreie. Im Sensibilisierkopf

; let die Erregerwicklung 9 auf den Eisenkern 11 gewickelt.

] Dei- letztere ist mit einer Ta at kugel 12 versehen. Am Eisenkern

] 11 i3t neben der Erregerwicklung 9 auch die Sensibilisier- j

j wicklung 10 angeordnet. Der Sensibilieierkopf iat in ein,

j denselben gegen mechanische Beschädigung schütr-endes Kunst—

stoffgeaäuse 15 eingefasst. Im Sensibilioierun/takopf ist der Eiaenkern 11 mit der Erregerwicklung 9 bezw. der Sensibilisierwickluiig 10 geinainsam, entgegen eijicr Federkraft verstellbar. Diese Feder bietet eine Sicherung dafür, dass die Tastkugel 12 des Eisenkernes 11 des Sensibiiisierkopfes, unabhängig von der das Messen ausführenden Person, mit stets gleicher Kraft an die su messende Schicht, bei ien dargestellten Baispiel auf die, auf die ferroma-metische Platte, aufgebrachte, aus nlchtaagnetischera Material bestehende Schichte 13 gedruckt wird. Die Sensibilisierwicüunf; iea ^-pfindungakopfes 10 iat su eine:a Gleichrichteror-an, i- Aunführun^abeispiol su einer Diodo 1? gosclialtot_e Ebenso ist a'jch die Sekundärwicklung 16 des Referenntransforrsatcra β ru einem,

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aus einer Diode 18 gebildeten Gleichriclri-erorgan gebunden.
Die durch die Dioden 17, bezw. 18 gleichgerichteten Ströme
werden mittels einer, mit einem Mikrometer 19» Trimmerpotentiometer 20 und einem Messpotentiometer 21 versehene Me ss-

brücke bekannter Schaltung, miteii^ ;.'^Qr verglichen.

Das Messen erfolgt de rar:.. d^33 der Schalter 2 eingeschaltet und die Erregerwicklung 0 lflit stabilisiertem Niederspannungs-Wechsel ntrom gespeist wird, der in der Sensibilisierwicklung 10 einen Strom induziert. Die Stärke des induzierten Stromes ist von den Eigenschaften der ferromagnetischen Trägerschicht 14 abhängig.

Bei Boginn des Messens wird das Gehäuse 15 des
Messkqpfes auf die ferromagnetische Trägerschichte 14 aufge- ^ setzt♦ Auf die Wirkung der Feder legt sich die Taatkugel 12 .

des Eisenkernes 11 an die ferromagnetische Trägerschichte 14· Der Messpotentiometer 21 wird so lange gedreht, bis sich der Mücroampermeter 19 in seine Hullage einstellt. Dann wird der Messkopf auf die, an die magnetisierbar Trägerschichte aufgetragene, zu messende Schichte gelegt. Da zufolge der

Schichtenstärke des ferromagnetischen Materiales, das ferromagnetische Material weiter entfernt liegt, wird zufolge den geänderten Induktionsverhältnissen der Mikroam )ermeter eine Ablenkung zeigen. Die Ablenkung ist der Stärke der auf die
Trägerschicht 14 aufgebrachton Schichte proportional. Die

Skala des Mikroampermeters 19 ist entsprechend der Schichtenstärke kalibriert, so dass aus der Ablenkung des Instruments die gemessene Stärke der Schichte unmittelbar ablesbar ist.

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Claims (3)

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   Schufczansprüche

   "i- Schicht Stärkenmeßeinrichtung zum Messen von auf sinsr magnetisierbaren Unterlage vorhandenen, nicht magnet! sierbaren Schichten„ dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßkopf vorgesehen ist, der einen in axialer Richtung gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Eisenkern (11) aufweist, der mit einer Erreger- und Sensibilisierungsw.V flung (9, 10) versehen ist.
2. 2. SchichtStärkenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der in dem Heßkopf angeordnete verschiebbare Eisenkern (11) an seinem einen Ende eine Tastkugel (12) aufweist, während

   an seinem fjideren Ende eine Druckfeder angeordnet ist.
3. 3. Schichtstäikenmeßeinrichtung nach Anspruch 2,, dadurch gekennzeichnet , daß der verschiebbare Eisenkern (11) mit feinen beiden Wicklungen (9, 10) in einem gegen mechanische Beschädigungen schützenden Kunststoffgehäuse (15) angeordnet 1st, das auf einer Seite eine Öffnung für den Austritt des mit der Tastkugel (12) versehenen Endes des Eisenkerns (11) aufweist.

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