SU1608422A1

SU1608422A1 - Вихретоковый способ двухпараметрового контрол изделий

Info

Publication number: SU1608422A1
Application number: SU884442757A
Authority: SU
Inventors: Евгений Готтович Беликов; Леонид Константинович Тимаков
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-11-23

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может найти широкое применение во всех отрасл х народного хоз йства, например, дл одновременного и независимого контрол толщины слоев издели с двухслойным гальваническим покрытием, толщины покрыти и удельной электропроводности основы издели с плакирующим слоем покрыти . Цель изобретени - повышение информативности за счет раздельного определени толщины слоев изделий с двухслойным покрытием, дл этого компенсацию выходного сигнала преобразовател осуществл ют при наличии в зоне контрол эталонного издели из материала верхнего сло покрыти , определ ют толщину нижнего сло покрыти по измеренным амплитуде и фазе сигнала преобразовател , а затем, использу зависимость фазы сигнала, вносимого в преобразователь издели без верхнего сло покрыти , от изменений толщины нижнего сло покрыти и измеренную фазу, определ ют толщину верхнего сло покрыти . 1 ил.

Description

мативности

ни то/

покрытием

Иззбретение относитс к контрольно- измер1|тельной технике и может найти щи- рименение во всех отрасл х народно- хоз йства, например дл одновременного контрол толщины слоев из- двуслойным гальваническим покры- толщины покрыти и удельной электропроводности основы издели с пла- кируюфим слоем покрыти , толщины под- удельной электропроводности издели с двуслойным гальваниче- плакирующим покрытием, толщи- ра4сло между электропровод щими и т.п..

|ь изобретени - повышение инфор- за счет раздельного определе- щины слоев издели с двуслойным

рокое г

го

и независимого

дели с

тием.

сло основы ским ны сло ми Це

И/1И

На чертеже приведена структурна схема устройства дл осуществлений предлагаемого способа.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором (не показан ), амплитудный детектор 3, логариф- митический усилитель 4, первый 5 и второй 7 сумматоры, функциональный преобразователь 6, а также фазометр 8, первый вход которого соединен с выходом генератора 1, второй вход с выходом преобразовател 2, а выход - с вторыми входами сумматоров 5 и 7. Выход-ами устройства вл ютс выходы сумматоров 5 и 7,

Способ основан на гомотетичности годографов выходного сигнала преобразовател от вариаций толщины ti верхнего сло

ON О 00

4 Ю N3

покрыти и различных фиксированных значени х толщины t2 нижнего сло покрыти с центром в точке компенсации выходного сигнала преобразовател на эталонном изделии из материала верхнего сло покрыти толщиной много большей глубины проникновени в него электромагнитного пол . При этом точка компенсации вл етс одновременно полюсом семейства логарифме- тических спиралей U(ti var; 12 const).

Таким образом, если известны амплитуда Da и фаза U выходного сигнала преобразовател , то t2 можно определить из алгоритма U In Ua + К U . а ti - как функцию измеренной фазы и фазы, найденной из предварительной построенной зависимости по известной величине t2.

Способ на примере решени задачи измерени толщин электропровод щих немагнитных слоев двуслойного покрыти , нанесенного на плоскую немагнитную электропровод щую основу с помощью накладного вихретокового преобразовател , реализуетс следующим образом.

С помощью генератора 1 в вихретоко- вом пpeoбpaзoвateлe 2 возбуждают переменный ток. Затем преобразователь 2 устанавливают на эталонное изделие из материала верхнего сло покрыти толщиной много большей глубины проникновени в него электромагнитного пол . С помощью компенсатора (не показан) минимизируют амплитуду выходного сигнала преобразовател 2. При этом обеспечиваетс гомотетич- ность годографов выходного сигнала преобразовател 2 от вариаций ti при различных фиксированных значени х t2 с центром в точке компенсации преобразовател 2, вл ющегос одновременно полюсом ло- гарифметических спиралей (ti var; t2 const). После этого преобразователь 2 устанавливают на поверхность контролируемого издели и с помощью амплитудного детектора 3 и фазометра 8, опорный сигнал на который подают с выхода генератора 1, осуществл ют измерени амплитуды Ua и фазы выходного сигнала преобразовател 2,

В усилителе 4 осуществл ют операцию логарифмировани амплитуды Ua выходного сигнала преобразовател 2. а в сумматоре 5 - операцию суммировани полученного на выходе фазометра 8 сигнала Uy и сигнала Ua. В резуль- тате на выходе первого сумматора 5 действует напр жение U In Ua+K Цр. завис щее только от величины 12. так как при вариаци х ti конец вектора выходного сигнала преобразовател 2 Перемещаетс по одной и той же логарифмической спирали, U (ta cojist; ti vat.a изменени U могут имеггъ место лишь в случае, когда is измен ет свое значение.

Дл измерени толщины ti верхнего сло покрыти расчетным или экспериментальным путем определ ют зависимость фазы сигнала, вносимого в преобразователь 2 5 контролируемым изделием без верхнего сло покрыти (ti 0), от изменений толщины t2 нижнего сло покрыти . Полученна зависимость реализуетс с помощью функционального преобразовател 6, выходной 10 сигнал которого используют дл коррекции нелинейности фазовых зависимостей преобразовател 2 при изменени х толщины t2. В св зи с этим на вход преобразовател 6 П( цают сигнал U, действующий на выходе 15 первого сумматора 5 и завис щий только от толщины t2. Формирование сигнала, пропорционального толщине ti, осуществл ют с помощью второго сумматора 7, первый вход которого Подключен к выходу функци- 0 онального преобразовател 6, а второй - к выходу фазометра 8. Информацию о толщине ti верхнего сло покрыти (независимо от вариаций толщины t2 нижнего сло покрыти ) снимают с выхода второго сумматора 7, 5 а информацию о толщине t2 (одновременно и независимо от вариаций ti) - с выхода первого сумматра 5.

Способ позвол ет без каких-либо перестроек осуществл ть не только измерени 0 толщины покрыти и удельную электропроводность основы однослойного издели , но и толщину этого сло покрыти и толщину, подстилающего сло . Так, например, пред лагаемым способом можно решить задачу 5 измерени толщины серебра на любых основах (от титана до меди) и удельную электропроводность основы под слоем серебра, а также измерить толщины серебра и, например , медного подсло на латуни или 0 бронзе. При этом не требуетс каких-либо изменений в схеме прибора, что расшир ет его область использовани .

Коэффициент К 0,9 - 1,2 выбираетс опытным путем, исход из минимальной по- 5 грешности измерений толщины нижнего . сло покрыти в заданных диапазонах вариаций параметров издели .

Claims

Формула изобретени Вихретоковый способ двухпараметро- 0 вого контрол изделий, заключающийс в том, что компенсируют выходной сигнал вихретокового преобразовател при наличии в зоне контрол эталонного издели толщиной, много большей глубины про- 5 никновени в него электромагнитного по- л , размещают в зоне контрол контролирующее изделие, измер ют амплитуду и фазу выходного сигнала вихретокового преобразовател и опреел ют по результатам их обработки параметры издели .

о т л

повышени

дeдь| oгo определени

ЛИЙ

комп

KOBOI о преобразовател i

МОЩ1 Ю

верхнего

го слф ни

где Ц

- сигнал, пропорциональный амплитуде выходного сигнала преобразовател ;

сигнал, пропорциональный фазе вы- ходнс|го сигнала преобразовател ;

ичающийс тем, что, с целью информативности за счет раз- толщины слоев изде- с двуслойным покрытием, |нсаци выходного сигнала вихрето- , сосуществл ют с поэталонного издели из материала - сло покрыти , толщину 1„ нижне- покрыти определ ют из соотноше f(ln Ua + К Uyj) ,

К - константа, из заранее полученной зависимости напр жени , пропорционального фазе сигнала и вносимого в преобразователь зталонными издели ми без верхнего сло покрыти , от изменений толщины нижнего сло покрыти , по определенной толщине нижнего сло покрыти получают соответствующее толщине нижнего сло покрыти значение напр жени , формируют сигнал, пропорциональный алгебраической сумме напр жени , пропорционального измеренной фазе, и напр жени , определенного по указанной зависимости, и по величине этого сигнала определ ют толщину верхнего сло покрыти .