DD217304A1

DD217304A1 - METHOD FOR MEASURING NON-LEADING LAYER THICKNESSES

Info

Publication number: DD217304A1
Application number: DD25424483A
Authority: DD
Inventors: Heinz Hoppe; Bernhard Giersberg; Henry Roddewig; Hans-Guenther Wiehler; Herbert Leistikow; Norbert Ulrich
Original assignee: Elektronische Bauelemente Veb
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1985-01-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Messverfahren nichtleitender Schichten in der Bauindustrie, im Verkehrswegebau und im Tiefbau. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zu entwickeln, welches geeignet ist, Dicken von nichtleitenden Schichten (zerstoerungsfrei) zwischen 1 mm bis 400 mm 0,1 mm zu messen. Das nach diesem Verfahren produzierte Geraet soll schnell einsetzbar sein, exakt messen sowie unbeeinflusst von Temperatur und Feuchte gut funktionieren. Es soll fuer Zementbeton ohne metallische Bewehrung, fuer Asphaltbeton, PVC sowie fuer Holz und Papier anwendbar sein. Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, dass mittels einer unter der zu messenden Pruefschicht eine Indikatorflaeche angebracht und durch das Aufsetzen der Indikatorspule die Frequenzverstimmung des Pruefoszillators mit einem konstant schwingenden elektromagnetischen Resonanzkreis, dem Festfrequenzoszillator, verglichen wird. Die Differenzfrequenz der beiden Oszillatoren ist dann ueber der Mischstufe an der Anzeigenauswerteeinheit und Anzeigeeinheit der Schichtdicke direkt digital oder analog ablesbar. Fig. 1The invention relates to a measuring method of non-conductive layers in the construction industry, in traffic route construction and civil engineering. The aim and the object of the invention is to develop a new method which is suitable for measuring thicknesses of non-conducting layers (free from destruction) between 1 mm to 400 mm 0.1 mm. The device produced by this process should be quick to use, accurately measure and work well without being affected by temperature and humidity. It should be applicable for cement concrete without metallic reinforcement, for asphalt concrete, PVC as well as for wood and paper. The essence of the invention is that an indicator surface is attached by means of a test layer to be measured, and the frequency detuning of the test oscillator is compared with a constantly oscillating electromagnetic resonance circuit, the fixed frequency oscillator, by placing the indicator coil. The difference frequency of the two oscillators can then be read directly via the mixing stage at the display evaluation unit and display unit of the layer thickness, either digitally or analogically. Fig. 1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Messung von nichtleitenden SchichtdickenMethod for measuring non-conductive layer thicknesses

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßverfahren nichtleitender Schichten.The invention relates to a measuring method of non-conductive layers.

Es findet Anwendung in der Bauindustrie, im Verkehrswegebau und im Tiefbau.It is used in the construction industry, in the construction of roads and civil engineering.

Es kann u.a. fUr Zementbeton ohne metallische Bewehrung, auf Asphaltbeton, auf PVC sowie auf zellulosehaltige Stoffe, wie Holz und Papier, angewendet werden. ^v It can be applied, for example, to cement concrete without metallic reinforcement, to asphalt concrete, to PVC and to cellulosic materials such as wood and paper. ^v

Charakteristik der bekannten technischen, LösungenCharacteristic of the known technical, solutions

Zur Bestimmung von Dicken nichtleitender Schichten sind zerstörende und zerstörungsfreie Methoden bekannt.For the determination of thicknesses of non-conductive layers destructive and non-destructive methods are known.

Zerstörende Prüfmethoden haben den großen Nachteil, daß sie den Ansatzpunkt zu künftigen Schäden bilden.Destructive testing methods have the great disadvantage of being the starting point for future damage.

Die zerstörungsfreien Methoden lassen sich in 3 Kategorien einteilen:The non-destructive methods can be divided into 3 categories:

1. Das Prüfverfahren mittels radioaktiver Isotope1. The test method using radioactive isotopes

2. Das Prüfverfahren mittels Ultraschall und2. The test method by means of ultrasound and

3. Das elektronische Prüfverfahren3. The electronic test method

Eine elektronische Meßmethode ist die Schichtdickenbestimmung nach der kapazitiven Methode.An electronic measuring method is the layer thickness determination according to the capacitive method.

Das Wesen dieser Meßmethode besteht darin, daß nach yorhe-r riger Eichung mit einem Isolator bekannter Schichtdicke, über die Kapazitätsänderung zwischen der zu bestimmenden Schicht und dem darunter angeordneten Gegenpol aus Metall, auf die Schichtdicke geschlossen wird. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, daß auf Grund von Umwelteinflüssen, wie z.B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die zu. prüfende Schicht sowie auf Grund unter-· schiedlicher Materialkennwerte, z.B. Schwankungen in der. Zusammensetzung der Schicht innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen, schwer abschätzbare Fehlereinflüsse auf das Meßergebnis einwirken können.The essence of this measurement method is that after yorhe-riger calibration with an insulator of known layer thickness, on the capacitance change between the layer to be determined and the underlying opposite pole of metal, is closed to the layer thickness. The disadvantage of this method is that due to environmental influences, e.g. Temperature and humidity, too. testing layer as well as on the basis of different material characteristics, e.g. Fluctuations in the. Composition of the layer within the permissible tolerance limits, difficult-to-estimate error influences can affect the measurement result.

Im Bauwesen ist immer damit zu rechnen, daß die klimatischen und arbeitstechnischen Einflüsse stark schwanken. Deshalb scheidet die kapazitive Meßmethode aus, will man exakte Meßwerte erreichen.In construction, it is always to be expected that the climatic and operational influences fluctuate greatly. Therefore, the capacitive measuring method eliminates, you want to achieve accurate readings.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Der nützliche Effekt der Erfindung liegt in der einfachen Handhabung und vielseitigen Anwendung des nach dem Verfahren gebauten Prüfgerätes.The useful effect of the invention lies in the ease of use and versatility of the test apparatus constructed by the method.

Es ermöglicht zerstörungsfrei, schnell und sicher Dicken von 1 mm bis 400 mm mit einer Genauigkeit von + 0,1 mm zu messen.It allows non-destructive, fast and safe measurements of thicknesses from 1 mm to 400 mm with an accuracy of + 0.1 mm.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe, die sich aus den neuen Methoden im Straßenbau, speziell die bei der Schichtdickenminimierung bituminöser Konstruktionsschichten, ableitet, verlangt hinsichtlich der SchichtdickenbeStimmung ein geeignetes Verfahren zur schnellen und exakten Messung bzw. Qualitätskontrolle.The technical task, which derives from the new methods in road construction, especially in the minimization of layer thickness of bituminous construction layers, requires a suitable method for the determination of the layer thickness for fast and exact measurement or quality control.

Die bekannten Verfahren genügen schon lange Zeit nicht mehr den modernen Anforderungen.The known methods have long been no longer meet the modern requirements.

Die auf der kapazitiven Meßmethode arbeitenden Verfahren sind zu sehr von feuchte- und Wärmeeinwirkungen abhängig und deshalb nicht für Jeden Pail einsetzbar. Erfindungsgemäß wird die Messung aichtleitender Schichten dadurch erreicht, indem der Wert der elektromagnetischen Verstimmung eines Schwingkreises ermittelt und mit einem "Normal" verglichen wird. Dies erfolgt so, indem über eine Indikatorspule, die auf die zu messende Prüfschicht aufsetzt, die Verstimmung am Prüfoszillator ermittelt, mit einem Pestfrequenzoszillator vergleicht und über eine Auswerte- bzw. Anzeigeeinheit auswertet. Voraussetzung ist, daß unter der zu messenden, nichtleitenden Schicht ein metallischer Indikator, z.B. eine Alufolie angeordnet ist.The methods working on the capacitive measuring method are too dependent on damp and heat effects and therefore can not be used for every Pail. According to the invention, the measurement of non-conductive layers is achieved by determining the value of the electromagnetic detuning of a resonant circuit and comparing it with a "normal". This is done by using an indicator coil, which touches down on the test layer to be measured, determines the detuning at the test oscillator, compared with a pest frequency oscillator and evaluated via an evaluation or display unit. It is a prerequisite that under the non-conducting layer to be measured a metallic indicator, e.g. an aluminum foil is arranged.

Der Grad der Frequenzabweichung ist ein Maß für die Dikke der Prüfschicht.The degree of frequency deviation is a measure of the thickness of the test layer.

Ausführungsbeispielembodiment

Die zweckmäßigste Lösungsform der Erfindung wird anhand eines Blockschaltbildes (siehe Zeichnung) näher erläutert.The most expedient solution form of the invention will be explained in more detail with reference to a block diagram (see drawing).

In einer Mischstufe 4 werden die beiden Frequenzen der Oszillatoren 1 und 2 miteinander verglichen. Bei Frequenzgleichheit ergibt sich im Ausgang von 4 eine Ausgangsfrequenz von lull Hertz.In a mixing stage 4, the two frequencies of the oscillators 1 and 2 are compared. With frequency equality results in the output of 4 an output frequency of lull Hertz.

Wird der Prüfoszillator 2 mittels der Meßdurchführung gegenüber dem Pestfrequenzoszillator 1 verstimmt, so erscheint die Differenzfrequenz am Ausgang der Mischstufe Vor Beginn der Messung wird die Frequenzgleichheit beider Oszillatoren 1 und 2 mittels der Eichvorrichtung 9, bei vollständig freier Anordnung der Indikatorspule 3, eingestellt.If the test oscillator 2 is detuned by means of the measurement procedure with respect to the pest frequency oscillator 1, the difference frequency appears at the output of the mixer. Before the measurement starts, the frequency equality of both oscillators 1 and 2 is adjusted by means of the calibration device 9, with the indicator coil 3 completely free.

Bedingt durch das unmittelbare Aufsetzen der Indikatorspule 3 auf die zu messende Prüfschicht 7 über der in ihrer Dicke und Materialart genau definierten Indikator-Due to the fact that the indicator coil 3 is placed directly on the test layer 7 to be measured above the indicator thickness, which is precisely defined in terms of its thickness and type of material.

fläche 8 tritt eine Jre quenzverst iimnung des Prüf Oszillators 2 auf.surface 8 enters a jre quenzverst iimnung of the test oscillator 2.

Die Differenzfrequenz der beiden Oszillatoren 1 und 2 ist dann ein Maß für die nichtleitende Schichtdicke und über der Mischstufe 4 an einer Anzeigenauswerteinheit 5 und Anzeigeneinheit 6 direkt digital oder analog ablesbar. In der vorliegenden zweckmäßigsten Form der Realisierung läßt sich die erfinderische Lösung in der Bauindustrie, im Verkehrswegebau und im Tiefbau anwenden und eignet sich für Zementbeton ohne metallische Bewehrung für Asphaltbeton, PVC, Holz und Papier.The difference frequency of the two oscillators 1 and 2 is then a measure of the non-conductive layer thickness and the mixing stage 4 on a Anzeigeauswerteinheit 5 and display unit 6 directly digital or analog readable. In the present most expedient form of implementation, the inventive solution in the construction industry, in the traffic route construction and civil engineering apply and is suitable for cement concrete without metallic reinforcement for asphalt concrete, PVC, wood and paper.

Claims

Invention claim.

1. A method for the measurement of non-conductive layers, characterized in that attached by means of a test layer to be measured under an indicator surface and by placing the indicator coil
the frequency detuning of the test oscillator compared with a constant oscillating electromagnetic resonance circuit, the pest frequency oscillator
becomes·

2. The method according to item 1, characterized in that an aluminum foil, the function of an indicator surface
exerts ·

drawings