RU2647180C1 - Устройство для измерения толщины покрытий - Google Patents
Устройство для измерения толщины покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647180C1 RU2647180C1 RU2017108602A RU2017108602A RU2647180C1 RU 2647180 C1 RU2647180 C1 RU 2647180C1 RU 2017108602 A RU2017108602 A RU 2017108602A RU 2017108602 A RU2017108602 A RU 2017108602A RU 2647180 C1 RU2647180 C1 RU 2647180C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- transformer
- photodiode
- thickness
- coating thickness
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Техническим результатом является повышение точности измерения толщины покрытий. Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения толщины покрытий, содержащее чувствительный элемент в виде трансформатора с первичной и вторичной обмотками, соединенный посредством первичной обмотки с источником переменного тока, и регистратор, введены первый усилитель, источник светового излучения, фотодиод и второй усилитель, причем вторичная обмотка трансформатора через первый усилитель подключена к источнику светового излучения, фотодиод через второй усилитель соединен с регистратором, выход последнего является выходом устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматизации технологических процессов и управления ими.
Известно устройство для измерения толщины немагнитных покрытий на ферромагнитных изделиях (RU 2160427 С2, 10.12.2000), содержащее упругую растяжку и первый постоянный магнит, помещенный с заданным зазором от поверхности изделия, магнитную систему в виде второго постоянного магнита и магнитопровода с рабочим зазором, механически переключаемым двухпозиционным шунтом, плоскую измерительную катушку, установленную неподвижно в рабочем зазоре, ферромагнитную пластину, закрепленную на упругой растяжке, и частотомер. В данном устройстве измерение толщины немагнитных покрытий сводится к вычислению частоты наводимой в измерительной катушке ЭДС индукции за счет возбуждающихся свободных поперечных колебаний в механической колебательной системе «ферромагнитная пластина».
Недостатком этого устройства можно считать конструктивно-технологическую сложность.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является принятый автором за прототип индуктивный толщиномер гальванического покрытия (см. Информационно-измерительная техника и электроника. Учебник. Под редакцией Г.Г. Раннева. Издательство «Академия», 2007, стр. 423). Этот преобразователь представляет собой трансформатор с разомкнутой магнитной цепью, магнитный поток которого замыкается через контролируемое покрытие. Величина магнитного потока трансформатора при заданной магнитодвижущей силе (МДС) первичной обмотки зависит от толщины ее покрытия, следовательно, индуцированная во вторичной обмотке электродвижущая сила (ЭДС) будет функцией толщины покрытия.
Недостатком данного толщиномера является невысокая точность измерения из-за влияния температуры окружающей среды на работу измерительной цепи преобразователя и нестабильность в измерении амплитуды электродвижущейся силы вторичной обмотки трансформатора.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение точности измерения толщины покрытий.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения толщины покрытий содержит чувствительный элемент в виде трансформатора с первичной и вторичной обмотками, соединенный посредством первичной обмотки с источником переменного тока, и регистратор, в устройство введены первый усилитель, источник светового излучения, фотодиод и второй усилитель, причем вторичная обмотка трансформатора через первый усилитель подключена к источнику светового излучения, фотодиод через второй усилитель соединен с регистратором, выход последнего является выходом устройства.
Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, что воздействие ЭДС вторичной обмотки трансформатора на источник светового излучения и облучение световым потоком этого источника излучения фотодиода дают возможность по величине тока фотодиода измерить толщину покрытий.
Наличие в заявляемом способе совокупности перечисленных существующих признаков позволяет решить задачу измерения толщины покрытий на основе определения тока работающего в генераторном режиме фотодиода с желаемым техническим результатом, т.е. повышением точности измерения толщины покрытий.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Данное устройство содержит источник переменного тока 1, чувствительный элемент 2, первый усилитель 3, источник светового излучения 4, фотодиод 5, второй усилитель 6 и регистратор 7. На чертеже цифрой 8 обозначена контролируемая среда.
Устройство работает следующим образом. С выхода источника переменного тока 1 сигнал (частотой ω) поступает в первичную обмотку трансформатора (чувствительного элемента 2). Так как в данном случае чувствительный элемент представляет собой трансформатор с разомкнутой магнитной цепью, магнитный поток которого замыкается через проводящую контролируемую среду 8, то во вторичной обмотке трансформатора индуцированная ЭДС (величина магнитного потока φ) будет функцией толщины покрытия. В рассматриваемом случае необходимо, чтобы магнитодвижущая сила (МДС) F1, т.е. ток I1 в первичной обмотке трансформатора оставались постоянными. В силу этого для ЭДС Е2 вторичной обмотки трансформатора можно записать
Е2=ω w2F1/Zм=f (d),
где w2 - число витков вторичной обмотки трансформатора, Zм - полное сопротивление магнитной цепи, d - толщина покрытия. Отсюда видно, что при постоянных значениях круговой частоты ω число витков w2, МДС F1 и полного магнитного сопротивления цепи Zм, измерением Е2 вторичной обмотки трансформатора, можно судить о величине толщины покрытия проводящего материала.
Согласно предлагаемому техническому решению информативный сигнал о величине толщины покрытия с трансформатора (чувствительного элемента) посредством вторичной обмотки, далее, через первый усилитель 3 передается на источник светового излучения 4. Так как интенсивность светового потока последнего в данном случае определяется величиной сигнала, поступающего с выхода первого усилителя 3, то фототок Iф фотодиода 5, облучаемого световым потоком Фс данного источника излучения, будет функцией светового потока. Другими словами, величина фототока фотодиода и его изменение будут определяться степенью интенсивности светового потока источника светового излучения. Следовательно, в рассматриваемом случае функцию преобразования толщины покрытия в фототок фотодиода можно выразить как
d>Е2>Фс>Iф.
Для измерения фототока фотодиода 5, работающего в генераторном режиме, фотодиод через второй усилитель 6 подключается к входу регистратора 7. По показаниям последнего можно получить информацию о значениях толщины проводящего покрытия при его изменении.
Таким образом, согласно предлагаемому техническому решению на основе преобразования ЭДС вторичной обмотки трансформатора через световой поток в ток фотодиода, работающего в генераторном режиме, можно обеспечить повышение точности измерения толщины покрытий.
Предлагаемое устройство успешно может быть использовано для измерения толщины гальванических и других металлических покрытий.
Claims (1)
- Устройство для измерения толщины покрытий, содержащее чувствительный элемент в виде трансформатора с первичной и вторичной обмотками, соединенный посредством первичной обмотки с источником переменного тока и регистратор, отличающееся тем, что в него введены первый усилитель, источник светового излучения, фотодиод и второй усилитель, при этом вторичная обмотка трансформатора через первый усилитель подключена к источнику светового излучения, фотодиод через второй усилитель соединен с регистратором, а выход последнего является выходом устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108602A RU2647180C1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Устройство для измерения толщины покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108602A RU2647180C1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Устройство для измерения толщины покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2647180C1 true RU2647180C1 (ru) | 2018-03-14 |
Family
ID=61629467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017108602A RU2647180C1 (ru) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Устройство для измерения толщины покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647180C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU873137A1 (ru) * | 1979-09-11 | 1981-10-15 | Институт Электродинамики Ан Усср | Устройство дл измерени тока в высоковольтных цеп х |
US4695797A (en) * | 1984-02-10 | 1987-09-22 | Karl Deutsch Pruf- und Messgeratebau GmbH+Co. KG | Method of and apparatus for layer thickness measurement |
RU2069307C1 (ru) * | 1993-03-31 | 1996-11-20 | Анатолий Петрович Андрейцев | Способ контроля толщины гальванопокрытия в процессе осаждения и устройство для его осуществления |
RU2111482C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-05-20 | Государственный научный центр РФ "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара" | Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля |
RU2318181C1 (ru) * | 2006-06-27 | 2008-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" | Устройство для измерения толщины ленты |
RU75887U1 (ru) * | 2008-04-16 | 2008-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технос" | Оптико-электронный датчик тока |
RU2399870C1 (ru) * | 2009-06-22 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" | Способ непрерывного контроля толщины и сплошности соединения слоев биметалла |
-
2017
- 2017-03-15 RU RU2017108602A patent/RU2647180C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU873137A1 (ru) * | 1979-09-11 | 1981-10-15 | Институт Электродинамики Ан Усср | Устройство дл измерени тока в высоковольтных цеп х |
US4695797A (en) * | 1984-02-10 | 1987-09-22 | Karl Deutsch Pruf- und Messgeratebau GmbH+Co. KG | Method of and apparatus for layer thickness measurement |
RU2069307C1 (ru) * | 1993-03-31 | 1996-11-20 | Анатолий Петрович Андрейцев | Способ контроля толщины гальванопокрытия в процессе осаждения и устройство для его осуществления |
RU2111482C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-05-20 | Государственный научный центр РФ "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара" | Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля |
RU2318181C1 (ru) * | 2006-06-27 | 2008-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" | Устройство для измерения толщины ленты |
RU75887U1 (ru) * | 2008-04-16 | 2008-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технос" | Оптико-электронный датчик тока |
RU2399870C1 (ru) * | 2009-06-22 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" | Способ непрерывного контроля толщины и сплошности соединения слоев биметалла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5132608A (en) | Current measuring method and apparatus therefor | |
US9201048B2 (en) | Systems for characterizing resonance behavior of magnetostrictive resonators | |
RU2647180C1 (ru) | Устройство для измерения толщины покрытий | |
WO2014185263A1 (ja) | 磁界検出装置の検査用回路及びその検査方法 | |
Uhlig et al. | Lorentz force eddy current testing: validation of numerical results | |
RU171066U1 (ru) | Магнитоэлектрический бесконтактный датчик постоянного тока | |
JP2009210399A (ja) | 渦電流センサ | |
RU2533347C1 (ru) | Устройство автономной регистрации импульсного магнитного поля | |
WO2019018925A1 (en) | MULTILAYER THIN FILM SENSOR FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF FERROMAGNETIC MATERIALS | |
SU1043481A1 (ru) | Электромагнитный способ измерени диаметра ферромагнитных изделий | |
RU2805248C1 (ru) | Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнетика | |
Rosu et al. | Statistical approach of underwater magnetic field measurements of the naval magnetic signature | |
RU2680988C1 (ru) | Цифровой измеритель электрического тока | |
SU371413A1 (ru) | Электромагнитный фазовый способ контроля | |
RU2381516C1 (ru) | Устройство регистрации гистерезисных петель | |
RU25605U1 (ru) | Измерительный преобразователь магнитной индукции | |
JPS63139202A (ja) | 電磁誘導形肉厚測定方法および測定装置 | |
RU2354941C1 (ru) | Устройство для измерения осевого усилия и частоты вращения во вращающихся валах | |
RU2492459C1 (ru) | Магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах | |
RU2238572C2 (ru) | Приставной ферромагнитный коэрцитиметр | |
RU2421748C2 (ru) | Способ испытания изделий из магнитомягких материалов | |
RU2672978C1 (ru) | Способ обнаружения дефектов в длинномерном ферромагнитном объекте | |
RU2295118C1 (ru) | Магнитоупругий датчик | |
SU828137A1 (ru) | Способ измерени удельных потерь вэлЕКТРОТЕХНичЕСКОй СТАли | |
RU2346287C1 (ru) | Способ щурова измерения магнитной эмиссии |