DE1017372B

DE1017372B - Thickness measuring device

Info

Publication number: DE1017372B
Application number: DEG21604A
Authority: DE
Inventors: Roger Leo Saur; Eugene Arthur Hanysz
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1956-03-02
Filing date: 1957-03-01
Publication date: 1957-10-10

Description

Dickenmeßgerät Die Erfindung betrifft Dickenmefigeräte; insbesondere betrifft sie Meßgeräte, die zur Messung der Dicke eines Überzuges oder einer Plattierung aus einem elektrisch leitenden Material auf einem Grundkörper aus einem anderen elektrisch leitenden Material ohne zerstörenden Eingriff geeignet sind.Thickness Gauge The invention relates to thickness gauges; in particular it relates to gauges used to measure the thickness of a coating or plating made of an electrically conductive material on a base body made of another electrically conductive material without destructive interference are suitable.

Oftmals ist die Messung der Dicke eines Farbüberzuges oder einer plattierten metallischen Fläche erforderlich, um festzustellen, ob das Teil oder der Oberflächenüberzug bestimmten Anforderungen genügt. Often times the measurement of the thickness of a paint coat or a clad metallic surface required to determine if the part or the surface coating meets certain requirements.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, Mittel zu schaffen, mit denen die Lagendicke eines zusammengesetzten Teiles gemessen werden kann. It is the aim of the present invention to provide means with which the layer thickness of an assembled part can be measured.

Der Umfang der Erfindung ist in den Ansprüchen umrissen, und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. The scope of the invention is outlined in the claims, and a Embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings described.

Fig. 1 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Theorie, nach der eine Betriebsfrequenz für die Anordnung nach Fig. 3 ausgewählt wird; Fig. 2 ist ein Diagramm, das erläutert, in welcher Weise eine Veränderung der Gesamtbelastung auf die Wahl der Betriebsfrequenz einwirkt; Fig. 3 ist das Blockschaltbild einer Anordnung zur Messung der Dicke eines Materials auf einem anderen Material; Fig. 4 ist ein Schaltbild von Teilen einer Meßanordnung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist; andere Teile sind in Blockform dargestellt; Fig. 5 ist der Seitenriß einer Prüfspulenanordnung, die bei dem erfindungsgemäßen Gerät verwendet werden soll; einige Teile sind weggebrochen und im Schnitt gezeigt; Fig. 6 ist die Ansicht eines Schnittes längs der Linie 6-6 in Fig. 5; Fig. 7 ist die Ansicht eines senkrechten Schnittes durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Spulenabschirmung und -halterung; Fig. 8 ist die Ansicht der Abschirmung und Halterung, wie sie von unten her von der Linie 8-8 in Fig. 7 gesehen wird. Fig. 1 is a diagram for explaining the theory according to which a Operating frequency is selected for the arrangement of Figure 3; Fig. 2 is a diagram that explains in what way a change in the overall exposure to the election the operating frequency acts; Fig. 3 is a block diagram of an arrangement for Measuring the thickness of one material on another material; Fig. 4 is a circuit diagram of parts of a measuring arrangement as shown in Fig. 3; other parts are shown in block form; Fig. 5 is a side elevation of a test coil assembly showing to be used in the device according to the invention; some parts have broken off and shown in section; Figure 6 is a sectional view taken along line 6-6 in Fig. 5; Fig. 7 is a vertical section view of a modified one Embodiment of a coil shield and holder; 8 is the view of FIG Shield and bracket as viewed from below from line 8-8 in FIG. 7 will.

Das vorliegende Meßsystem beruht auf der Grundtatsache, daß in einem leitenden Material induzierte Wechselströme, Wirbelströme, wie sie vom Fachmann genannt werden, in Abhängigkeit von der Frequenz des Stromes in verschiedene Tiefen eindringen, und zwar nach Maßgabe der folgenden Gleichung: hierin ist x = Abstand von der Oberfläche, 1o = Strom an der Oberfläche, I = Strom allgemein als Funktion von x, e = Basis des natiirlichen Logarithmus, F = Permeabilität des Materials, Leitfähigkeit des WIaterials, t = Frequenz des Wechselstromes.The present measuring system is based on the basic fact that alternating currents induced in a conductive material, eddy currents, as they are called by those skilled in the art, penetrate to different depths depending on the frequency of the current, in accordance with the following equation: where x = distance from the surface, 1o = current at the surface, I = current in general as a function of x, e = base of the natural logarithm, F = permeability of the material, conductivity of the WI material, t = frequency of the alternating current.

Die Eindringtiefe ist durch die Gleichung definiert. Je höher die Frequenz, desto geringer ist die Eindringtiefe des Stromes, und desto mehr hat der Strom die Neigung, längs der Oberfläche des Leiters oder der leitenden Fläche zu fließen. Dies ist als » Skineffekt« bekannt.The depth of penetration is given by the equation Are defined. The higher the frequency, the lower the penetration depth of the current and the more the current has the tendency to flow along the surface of the conductor or the conductive surface. This is known as the "skin effect".

Die Eindringtiefe wird auch durch das Material des Leiters beeinflußt, und es kann gezeigt werden, daß, wenn ein erstes Material auf einem zweiten aufgetragen wird, das ein anderes Produkt ru besitzt, die Eindringtiefe des Stromes in dem zusammengesetzten Gebilde je nach der Dicke der Auflage verschieden ist. Wenn eine Induktionsspule, die von einer Wechselstromleistungsquelle geeigneter Frequenz gespeist wird, auf ein zusammengesetztes Teil aufgesetzt wird, das eine Plattierung oder einen Überzug auf einem Grundkörper besitzt, werden in der Plattierungslage und im Grundkörper Ströme induziert. The penetration depth is also influenced by the material of the conductor, and it can be shown that when a first material is applied to a second which possesses another product ru, the depth of penetration of the current in the compound Formation is different depending on the thickness of the support. If an induction coil, fed by an AC power source of suitable frequency a composite part is put on that has a plating or coating on a base body are in the cladding layer and in the base body Induced currents.

Wenn die Eindringtiefe als Funktion der Frequenz von vornherein bekannt ist, kann eine Oszillatorfrequenz ausgewählt werden, welche gewährleistet, daß alle in Betracht kommenden Plattierungsdicken durchdrungen werden. Die Prüfspule kann dann mit dem Ausgang eines abstimmbaren Oszillators, dessen Frequenzbereich die gewählte Frequenz einschließt, verbunden und auf die plattierte Oberfläche aufgesetzt werden. Darauf kann der Oszillator über ein bestimmt tes Frequenzspektrum von einer hohen zu einer niedrigeren Frequenz hin durchgestimmt werden. Die Induktion der höherfrequenten Ströme in der Plattierungslage ist mit einer geringeren Eindringtiefe verbunden, als sie bei niedrigeren Frequenzen auftritt.If the penetration depth is known in advance as a function of the frequency an oscillator frequency can be selected which ensures that all relevant plating thicknesses are penetrated. The test coil can then with the output of a tunable oscillator, its frequency range includes the selected frequency, bonded and placed on the plated surface will. The oscillator can then use a certain frequency spectrum of one high to be tuned to a lower frequency. The induction of the higher frequency currents in the cladding layer is with a lower depth of penetration connected than it occurs at lower frequencies.

Aus diesem Grunde wird sich die Belastung des Oszillators mit Abnahme der Frequenz allmählich erhöhen. Es können entweder gewisse zugehörige elektronische Kreise oder der Oszillator selbst für eine vorbestimmte Belastung empfindlich gemacht werden, derart, daß sie den Augenblick angeben, in dem die kritische Last in irgendeiner Weise überschritten wird. Zum Beispiel kann der Oszillator so ausgebildet sein, daß er seine Betriebsweise ändert. Bei verschiedenen Plattierungsdicken derselben Materialkombination wird die Frequenz, bei der der Oszillator seine Betriebsweise ändert, jeweils eine andere sein. Dementsprechend lassen sich die Mittel zur Frequenzabstimmung in Plattierungsdicken eichen. Um die Änderung in der Belastung klar erkennbar zu machen, ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meßsystems so ausgebildet, daß der Oszillator von einem Betriebszustand, in dem er schwingt, übergeht in einen Betriebszustand, in dem er nicht schwingt, oder umgekehrt. Durch Ablesung der Abstimmskala, welche in Längen geeicht sein kann, läßt sich die Dicke der unter Prüfung befindlichen Schicht oder Auflage feststellen.Because of this, the load on the oscillator will decrease with it gradually increase the frequency. There can be either certain associated electronic Circles or the oscillator itself made sensitive to a predetermined load in such a way that they indicate the moment at which the critical load is in some Way is exceeded. For example, the oscillator can be designed in such a way that that he changes his mode of operation. At different plating thicknesses the same Combination of materials becomes the frequency at which the oscillator does its operation changes, each be a different one. The means for frequency tuning can be adjusted accordingly Calibrate in cladding thicknesses. To make the change in the load clearly visible too make, an embodiment of the measuring system according to the invention is designed so that the oscillator changes from an operating state in which it oscillates into one Operating state in which it does not oscillate, or vice versa. By reading the tuning scale, which can be calibrated in length, can be the thickness of the under test Determine the layer or layer.

Das Frequenzband, längs dessen der Leistungsoszillator abstimmbar sein sollte, hängt von dem Material ab, auf das die Vorrichtung angewandt werden soll. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß die Verwendung eines Frequenzbandes um 750kHz zur Messung von Kupferplattierungen der Größenordnung von 25 > auf einer Grundlage aus Stahl ein zufriedenstellendes Arbeiten ergibt. Nickel ist ein schlechterer elektrischer Leiter als Kupfer, und es erwies sich als notwendig, für Nickelplattierungen ähnlicher Dicke auf Stahl ein Frequenzband in der Gegend von 800 kHz zu verwenden. Die höhere Frequenz ist erforderlich, um die Eindringtiefe in einem Material schlechterer Leitfähigkeit zu begrenzen. The frequency band along which the power oscillator can be tuned should be depends on the material to which the device is applied target. It has been found, for example, that the use of a frequency band around 750kHz for the measurement of copper claddings of the order of 25> a steel base gives satisfactory work. Nickel is a inferior electrical conductor than copper, and it proved necessary for Nickel claddings of similar thickness on steel have a frequency band in the region of 800 kHz to use. The higher frequency is required to achieve the depth of penetration in a material with poor conductivity.

Lagermetall (Babbitt) benötigt ein sehr hohes Frequenzband, welches bei 21 MHz liegen muß, damit sich Dicken in der Größenordnung von 25 CL messen lassen. Der Grund hierfür liegt in der sehr schlechten Leitfähigkeit eines solchen Werkstoffes. Das System ist so ausgebildet, daß der Belastungswechsel den Oszillator veranlaßt, mit Schwingen zu beginnen oder aufzuhören, je nachdem, ob die Frequenz gerade verringert oder vergrößert wird. Das Signal, welches sich durch das Einsetzen oder Aufhören des Oszillators ergibt, wird einem Kathodenstrahl-Oszillographen zugeführt; der Sprung von dem einen Zustand in den anderen erzeugt eine vertikale Marke auf der horizontalen Spur. Die Kathodenstrahlröhre kann so geeicht sein, daß sich Dicken unmittelbar ablesen lassen.Bearing metal (Babbitt) requires a very high frequency band, which must be at 21 MHz so that thicknesses on the order of 25 CL can be measured. The reason for this is the very poor conductivity of such a material. The system is designed in such a way that the load change causes the oscillator to to start or stop swinging, depending on whether the frequency is decreasing or enlarged. The signal created by the onset or the cessation of the oscillator is fed to a cathode ray oscilloscope; the Jump from one state to the other creates a vertical mark on the horizontal track. The cathode ray tube can be calibrated so that thicknesses let it be read immediately.

Das in Fig. 1 dargestellte Diagramm zeigt das Grundprinzip, nach dem der Übergang von dem schwingenden in den nichtschwingenden Zustand bei einem System erfolgt, das einen Oszillator und einen belasteten Anodenkreis enthält. Die Kurve G1 stellt die Leitwertsänderung des Anodenkreises bzw. der Belastungskreise während der Frequenzzunahme dar. The diagram shown in Fig. 1 shows the basic principle according to the transition from the vibrating to the non-vibrating state in a System is made that contains an oscillator and a loaded anode circuit. the Curve G1 represents the change in conductance of the anode circuit or the load circuits during the frequency increase.

Die Kurve fällt ab, wenn die Frequenz ansteigt; mit anderen Worten heißt das, daß der Leitwert abnimmt, wenn die Frequenz zunimmt. Die Kurve G2 veranschaulicht die Leitwertsänderung im Oszillatorzweig bei einem Anstieg der Frequenz. Man erkennt einen Anstieg des Leitwerts. Die beiden Kurven schneiden sich in einem Punkt A. Bei allen Frequenzen oberhalb von A ist der negative Leitwert des Reaktanzoszillators größer als der Leitwert des Anodenkreises. Daher fährt der Oszillator fort zu schwingen und seine Belastung zu speisen. Dies wird durch die Definitionen in Fig. 1 angedeutet. Im Punkt A sind die beiden Leitwerte gleich. Unterhalb von A jedoch übersteigt der Leitwert der Belastung denjenigen des Reaktanzoszillators, so daß der Oszillator zu schwingen aufhört. Dieser Umschwung in der Betriebsweise erfolgt bei einer Frequenz, die knapp unterhalb der kritischen Frequenz A liegt.The curve falls as the frequency increases; in other words this means that the conductance decreases as the frequency increases. The curve G2 illustrates the change in conductance in the oscillator branch when the frequency rises. One recognises an increase in conductance. The two curves intersect at a point A. At all frequencies above A is the negative conductance of the reactance oscillator greater than the conductance of the anode circuit. Hence the oscillator continues to oscillate and to feed his burden. This is indicated by the definitions in FIG. 1. At point A the two conductance values are the same. Below A, however, the exceeds Conductance of the load that of the reactance oscillator, so that the oscillator stops vibrating. This change in operating mode occurs at a frequency which is just below the critical frequency A.

Die Formel für G1 ist die folgende: Es bedeutet K3 eine Konstante, CL die Permeabilität des Materials, a die Leitfähigkeit des Materials, w die Frequenz.The formula for G1 is the following: K3 means a constant, CL the permeability of the material, a the conductivity of the material, w the frequency.

Hiernach ändert sich der Leitwert des Anodenkreises gleichsinnig mit einer Änderung der Permeabilität des Materials und umgekehrt mit der Frequenz. The conductance of the anode circuit then changes in the same direction with a change in the permeability of the material and vice versa with frequency.

Andererseits gilt G2 = K1 + K2 2 Hierin ist K1 eine Konstante, K2 eine Konstante, oj die Frequenz. On the other hand, G2 = K1 + K2 2 Herein K1 is a constant, K2 a constant, oj the frequency.

C2 ist hiernach dem Quadrat der Frequenz direkt proportional und wird von dem Material der Belastung nicht beeinflußt. According to this, C2 is directly proportional to the square of the frequency and is not influenced by the material of the load.

Für eine spezielle Einstellung kann die kritische Frequenz A mittels der oben angegebenen Gleichungen bestimmt werden. For a special setting, the critical frequency A can be set using can be determined using the equations given above.

Nachdem aus der Gleichung für G1 zu ersehen ist, daß das Produkt llv die horizontale Lage des Diagramms relativ zu der Achse der G,-Kurve bestimmt, veranschaulicht Fig. 2 eine ganze Schar von G,-Kurven, welche sich ergeben, wenn die Eigenschaften des der Prüfung unterzogenen Materials variieren. Jede Kurve C' schneidet die Kurve F, welche für G2 gilt, an einem anderen Frequenzpunkt F1, F2, F3, F4, F5, F6 und F7 und gibt auf diese Weise die kritische Frequenz an, bei der ein Reaktanzoszillator bei bestimmten Materialien zu schwingen aufhört. After it can be seen from the equation for G1 that the product llv determines the horizontal position of the diagram relative to the axis of the G, curve, Fig. 2 illustrates a whole family of G 1 curves which result when the properties of the material being tested vary. Every curve C ' intersects the curve F, which applies to G2, at another frequency point F1, F2, F3, F4, F5, F6 and F7 and in this way indicates the critical frequency at which a reactance oscillator stops oscillating with certain materials.

Auf dieser Grundlage erläutert Fig. 3 durch ein Blockschaltbild die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Meßanordnung. Der Oszillator 2 ist so dimensioniert, daß er längs eines Frequenzbandes Schwingungen ergibt, das in der oben beschriebenen Weise festgelegt ist. Beispielsweise möge angenommen werden, daß es sich um ein Frequenzband in der Gegend von 750 kHz zur Messung einer Kupferschicht von etwa 25 ffi Dicke auf Stahl handelt. Ein Modulator 4 ist mit dem Oszillator verbunden, um dessen Frequenz um einen gewissen Betrag nach beiden Seiten der Bezugsfrequenz zu modulieren. Der Anodenkreis des Oszillators enthält gemäß der Zeichnung einen Kondensator 6 und eine Induktivität 8. Er ist an einen Trennverstärker 10 über eine Leitung 12 angeschlossen. Eine Prüfspule 14 steht mit dem Anodenkreis über Leitungen 16 und 20 und eine Kopplungsspule 22 in Verbindung. Der Ausgang des Verstärkers 10 arbeitet auf eine Gleichrichter- und Differentiieranordnung 24, die ihrerseits an einen Oszillographen 26 angeschlossen ist. Wenn der Modulator den Oszillator über das Frequenzband hin abstimmt, welches eine einer überschläglich geschätzten Abmessung in einem bestimmten Material entsprechende kritische Frequenz enthält, wird, wenn der Oszillator zu schwingen aufhört oder anfängt, in dem Verstärker ein Signal entwickelt. Dieses Signal wird verstärkt, gleichgerichtet und dem Oszillographen 26 zugeführt, um eine vertikale Marke oder Anzeige hervorzubringen. Die immer aufs neue wiederholte Modulation des Oszillators ergibt zusammen mit der synchronisierten Ablenkung des Oszillographen eine durchgehende Spur auf dem Oszillographenschirm, und die horizontale Lage der erwähnten Marke gibt die gemessene Dicke an. On this basis, FIG. 3 explains by means of a block diagram essential elements of the measuring arrangement according to the invention. The oscillator 2 is like this dimensioned so that it results in vibrations along a frequency band that is in the is set in the manner described above. For example, it may be assumed that it is a frequency band in the region of 750 kHz for measuring a copper layer of about 25 ffi thickness on steel. A modulator 4 is with the oscillator connected to its frequency by a certain amount on both sides of the reference frequency to modulate. The anode circuit of the oscillator contains a according to the drawing Capacitor 6 and an inductor 8. It is connected to an isolation amplifier 10 via a Line 12 connected. A test coil 14 is connected to the anode circuit via lines 16 and 20 and one Coupling coil 22 in connection. The exit of the amplifier 10 operates on a rectifier and differentiating arrangement 24, which in turn is connected to an oscilloscope 26. When the modulator tunes the oscillator over the frequency band which one approximates critical frequency corresponding to the estimated dimension in a given material when the oscillator stops or starts to oscillate in the amplifier developed a signal. This signal is amplified, rectified and sent to the oscilloscope 26 to produce a vertical mark or indication. Always on new repeated modulation of the oscillator results together with the synchronized one Deflection of the oscilloscope a continuous track on the oscilloscope screen, and the horizontal position of the mentioned mark indicates the measured thickness.

Die Schaltungsparameter des Oszillators 2 werden so gewählt, daß er in der Lage ist, sowohl bei Frequenzen oberhalb als auch unterhalb jener Frequenz zu schwingen, bei welcher eine Eindringtiefe vorliegt, die der Dicke des Überzuges oder der Plattierung, welche gemessen werden soll, entspricht. Der Modulabor 4 ist so geschaltet, daß er den Oszillator über dieses Frequenzband hin durchstimmt. Wenn die Oszillatorfrequenz abnimmt, steigt die Eindringtiefe des Stromes in den Überzug des von der Spule 14 induzierten Teiles an, und wenn sie durch die Dicke des Überzuges hindurchtritt, ändert sich die Belastung an der Spule und dem an diese angeschlossenen Anodenkreis des Oszillators, und der Oszillator hält einen. Diese Änderung im Ausgang des Oszillators erzeugt einen Impuls, der dem Trennverstärker 10 und dem Gleichrichter 24 zugeführt wird. Der Ausgangswert des letzteren wird unmittelbar an die vertikalen Platten des Oszillographen gegeben, um eine Anzeigemarke auf dem Schirm hervorzubringen. Die Ablenkung des Oszillographen ist mit dem Modulator synchronisiert, derart, daß eine horizontale Auslenkung jeweils einer Modulationsperiode des Modulators entspricht. Auf diese Weise ergeben sich aufeinanderfolgende Auslenkungen, die an einer Stelle der Horizontal spur einen vertikalen Ausschlag aufweisen, dessen Lage die Dicke des Überzuges anzeigt. The circuit parameters of the oscillator 2 are chosen so that it is capable of both frequencies above and below that frequency to vibrate at which there is a penetration depth equal to the thickness of the coating or the plating to be measured. The module laboratory 4 is switched so that it tunes the oscillator over this frequency band. if As the oscillator frequency decreases, the depth of penetration of the current into the coating increases of the part induced by the coil 14, and when it passes through the thickness of the coating passes, the load on the coil and the one connected to it changes Anode circuit of the oscillator, and the oscillator holds one. This change in output of the oscillator generates a pulse that the isolation amplifier 10 and the rectifier 24 is supplied. The output value of the latter is immediately applied to the vertical Plates of the oscilloscope given to produce an indicator mark on the screen. The deflection of the oscilloscope is synchronized with the modulator so that a horizontal deflection corresponds to one modulation period of the modulator. This results in successive deflections that occur at one point the horizontal track have a vertical deflection, the position of which is the thickness of the coating.

Anstatt nun verschiedene Oszillatoren für verschiedene Dickenbereiche bei gleichem Material oder für verschiedene Materialien bei der gleichen Dicke vorsehen zu müssen, kann ein einziger Oszillator geschaffen werden. der eine Reihe von Reaktanzkreisen und eine Reihe von dazu passenden Anodenbelastungskreisen mit jeweils verschiedenen Daten aufweist, so daß mehrere Bereiche durch gleichzeitiges Umschalten der beiden eingestellt werden können. Fig. 4 stellt ein solches Svstem dar. Es ist dort eine Prüfeinrichtung mit fünf verschiedenen Bereichen gezeigt, welche demgemäß entweder für verschiedene Materialien oder für verschiedene Dickenbereiche verwendet werden kann. Die Reaktanzoszillatorröhre 30 hat einen Reaktanzeingangskreis mit einer Reihe von Induktionsspulen 32, 34, 36, 38 und 40, die an die Schaltkontakte 42, 44, 46, 48 bzw. 50 angeschlossen sind. Instead of different oscillators for different thickness ranges for the same material or for different materials with the same thickness a single oscillator can be created. of a series of reactance circles and a number of matching anode load circuits, each with a different one Has data so that multiple areas by switching the two at the same time can be adjusted. Figure 4 illustrates one such system. There is one there Test device shown with five different areas, which accordingly either can be used for different materials or for different thickness ranges can. The reactance oscillator tube 30 has a reactance input circuit with a row of induction coils 32, 34, 36, 38 and 40, which are connected to the switching contacts 42, 44, 46, 48 or 50 are connected.

Das entgegengesetzte Ende jeder dieser Induktionsspulen ist mit der Leitung 52 verbunden, welche über den Kondensator 54 an Masse liegt. Ein beweglicher Schaltarm 56 ist über einen Dämpfungswiderstand 58 an das Steuergitter 60 der Röhre 30 angeschlossen.The opposite end of each of these induction coils is connected to the Line 52 connected, which is connected to ground via the capacitor 54. A movable one Switching arm 56 is connected to the control grid 60 of the tube via a damping resistor 58 30 connected.

Die Kathode 62 der Röhre 30 ist unmittelbar mit dem Bremsgitter 64 der Röhre verbunden und gleichermaßen durch den Vorspannungswiderstand 66 mit Masse. Die Kathode liegt außerdem über einen weiteren Widerstand 68 in Reihe mit einem Siebkondensator 70 und zwei Reihenwiderständen 72 und 74 an Masse. Die Sammelleitung 52 ist über eine Vorspannungsbatterie 76 mit einem beweglichen Schaltarm 78 verbunden, und ein Shunt-Widerstand 80 liegt parallel zu dieser Vorspannungsbatterie. Die Vorspannungsbatterie 76 ist vorgesehen, um das Gitter im Betrieb negativ gegenüber Kathode zu halten. Der bewegliche Schaltarm 78 ist in der Lage; eine Reihe von Kontakten 81, 82, 84, 86 und 88 zu berühren, von denen jeder an einen veränderlichen Abgriff 90 auf einem Widerstand 92 angeschlossen ist, um verschiedene Beträge an Modulationsspannung bzw. Modulationssignal bereitzustellen. Die oberen Enden der Widerstände 92 sind gemeinsam mit der Leitung 94 verbunden, welche zum Modulationsgenerator führt und jene Leitung ist, auf die das Modulationssignal gegeben wird. Die entgegengesetzten Enden der Widerstände 92 liegen über eine Leitung 96 und den Gitterableitwiderstand 98 an Masse. The cathode 62 of the tube 30 is directly connected to the retarding grid 64 of the tube and likewise through the bias resistor 66 with mass. The cathode is also in series with one through another resistor 68 Filter capacitor 70 and two series resistors 72 and 74 to ground. The manifold 52 is connected to a movable switching arm 78 via a bias battery 76, and a shunt resistor 80 is in parallel with this bias battery. The preload battery 76 is provided to keep the grid negative to cathode during operation. The movable switching arm 78 is able to; a number of contacts 81, 82, 84, 86 and 88, each of which has a variable tap 90 on one Resistor 92 is connected to various amounts of modulation voltage or provide modulation signal. The top ends of resistors 92 are commonly connected to the line 94, which leads to the modulation generator and is the line on which the modulation signal is applied. The opposite Ends of the resistors 92 are connected via a line 96 and the grid bleeder resistor 98 in mass.

Die Anode 100 der Oszillatorröhre 30 ist über Leitung 102 mit einem beweglichen Schaltarm 104 verbunden, der in der Lage ist, eine Reihe von Kontakten 106, 108, 110, 112 und 114 leitend zu berühren. Mit diesen Kontakten sind die verschiedenen Anoden-oder Belastungskreise verbunden, welche mit der Prüfspule gekoppelt werden können. Dementsprechend sind ein Widerstand 116 und eine Induktivität 118 in Reihe zwischen Kontakt 106 und Leitung 120 geschaltet. Ein Hochfrequenz-Nebenschlußkondensator 122 liegt zwischen Leitung 120 an der Stelle des ersten Anodenkreises und Masse. Die Spule 118 ist also die Arbeitsinduktivität für den ersten Kreis. Mit ihr induktiv gekoppelt ist eine Spule 124 niedriger Impedanz, deren eines Ende geerdet und deren anderes Ende über Leitung 126 mit dem Kontakt 128 eines weiteren Mehrkontaktschalters verbunden ist. Der bewegliche Schaltarm 130 dieses Mehrkontaktschalters läßt sich über eine Reihe von Kontakten 128, 132, 134, 136 und 138 hin bewegen, die jeweils einem der verschiedenen Arbeitskreise des Oszillators angehören. The anode 100 of the oscillator tube 30 is connected via line 102 to a movable switching arm 104 connected, which is capable of a number of contacts 106, 108, 110, 112 and 114 conductively touch. With these contacts are the different Anode or load circuits connected, which are coupled to the test coil can. Accordingly, a resistor 116 and an inductor 118 are in series connected between contact 106 and line 120. A high frequency shunt capacitor 122 lies between line 120 at the point of the first anode circuit and ground. The coil 118 is therefore the working inductance for the first circuit. With her inductively coupled is a coil 124 low impedance, one end of which is grounded and the the other end via line 126 to contact 128 of another multi-contact switch connected is. The movable switching arm 130 of this multi-contact switch can Move across a series of contacts 128, 132, 134, 136 and 138, respectively belong to one of the different working groups of the oscillator.

Der Arm 130 ist über Leitung 140 mit t dem Mittelleiter einer Koaxialanschlußbuchse 142 verbunden.The arm 130 is connected via line 140 to the center conductor of a coaxial connection socket 142 connected.

Eine Prüfspule 144 wird von dem Oszillatorsignal auf Leitung 140 über den Stecker 146 erregt, welcher in die Buchse 142 hineinpaßt. Die Leitung 140 wird von einer geerdeten Abschirmung 148 umschlossen.A test coil 144 is connected to the oscillator signal on line 140 via energizes plug 146 which fits into socket 142. The line 140 is enclosed by a grounded shield 148.

Der zweite Anoden- oder Arheitskreis, dessen Bestandteile andere Werte als die des ersten haben, enthält einen Widerstand 150, eine Trausformatorspule 152 und einen Hochfrequenz-Nebenschlußkondensator 154. Diese Teile liegen in Reihe zwischen dem Schaltkontakt 108 und Masse. Eine Kopplungsspule 156 ist auf demselben Kern angebracht, auf dem auch die Spule 152 sitzt, und mit einem feststehenden Kontakt 132 des Wahlschalters 130 verbunden. Ähnliche Arbeits-und Kopplungskreise mit verschiedenen Daten (für verschiedene Materialien oder Abmessungsbereiche) sind in ähnlicher Weise mit den Schaltkontakten 110, 112, 114 und mit den Kontakten 134, 136, 138 verbunden. Diese Arbeitskreise sind allgemein mit 158, 160 bzw. 162 bezeichnet. The second anode or arheitkreis, whose components are other Having values than the first includes a resistor 150, a transformer coil 152 and a high frequency shunt capacitor 154. These parts are in series between the switch contact 108 and ground. A coupling coil 156 is on it Core attached, on which the coil 152 sits, and with a fixed contact 132 of the selector switch 130 connected. Similar working and coupling circles with different Data (for different materials or dimensional ranges) are similar connected to the switching contacts 110, 112, 114 and to the contacts 134, 136, 138. These working groups are generally designated 158, 160 and 162, respectively.

Ein Oszillograph und eine Stromversorgung für diesen sind durch den Block 164 angedeutet. Die Leitung 120 ist mit dem Stromversorgungsteil des Oszillographen verbunden, um eine Spannung daher zu beziehen. Das Schirmgitter 166 der Röhre 30 ist mit Leitung 120 verbunden. Ein veränderbarer Abgriff 168, der über den Widerstand 74 bewegt werden kann, ist über den Widerstand 170 an die Leitung 172 geführt, welche ihrerseits mit dem Vertikalverstärker des Oszillographen an der mit V bezeichneten Klemme am Gehäuse des Oszillographen verbunden ist. Über diese Leitung wird das Anzeigesignal zugeführt, und es schafft die vertikale Meßanzeige im Zuge der Ablenkung. Die Bewegung des Abgriffes 168 verändert die Amplitude des dem Oszillographen zugeführten Signals und reguliert dementsprechend die Empfindlichkeit des Systems. Indem das Signal von dem Oszillator in dieser Weise abgenommen wird, bleibt der Anodenstrom der Oszillatorröhre von dem aus den Widerständen 72 und 74 gebildeten Potentio meter getrennt, und man erhält ein besser reguliertes Signal. An oscilloscope and a power supply for this are through the Block 164 indicated. Line 120 is connected to the power supply part of the oscilloscope connected to obtain a voltage therefore. The screen grid 166 of the tube 30 is connected to line 120. A changeable tap 168, the Can be moved via resistor 74 is via resistor 170 to the line 172 out, which in turn with the vertical amplifier of the oscilloscope connected to the terminal marked V on the housing of the oscilloscope. Above this line feeds the display signal and creates the vertical gauge in the wake of the distraction. The movement of the tap 168 changes the amplitude of the The signal fed to the oscilloscope and regulates the sensitivity accordingly of the system. By taking the signal from the oscillator in this way, remains the anode current of the oscillator tube from that of resistors 72 and 74 formed potentiometer separately, and you get a better regulated signal.

Ein modulierender Sägezahn wird erzeugt um den Oszillator über ein gewünschtes Frequenzband hin durchzustimmen. Die Frequenzänderung des Oszillators kann auf elektronischem Wege dadurch bewirkt werden, daß das Potential des Steuergitters 60 geändert wird. Hierdurch wird die Steilheit S der Röhre verändert, was wiederum eine Änderung der effektiven Gitter-Anoden-Kapazität zur Folge hat. Bei der Analyse der Reaktanzröhre wurde gefunden. daß die Gitter-Anoden-Kapazität (die durch gestrichelte Linien innerhalb der Röhre 30 anschaulich gemacht ist) eines jener Elemente ist, welche die Resonanzfrequenz des Oszillators kontrollieren. Die Mittel zur Erzeugung des modulierenden Sägezahns werden auch als Ablenkgenerator für die synchronisierte Horizontalablenkung des Oszillographen verwendet. Dieser Generator enthält zwei Röhren 174, 176. Die erste Röhre ist eine Doppeltriode mit Anoden 178 und 180, Gittern 182 und 184 und Kathoden 186 und 190. Ein getrennter Stromversorgungsteil 192 ist für diesen Generatorabschnitt vorgesehen. Der Ausgang des Stromversorgungsteils ist an die Stromversorgungsleitung 194 angeschlossen. Mit dieser sind die Anoden 178 und 180 über die Belastungswiderstände 196 bzw. A modulating sawtooth is generated around the oscillator via a to tune the desired frequency band. The frequency change of the oscillator can be effected electronically by the potential of the control grid 60 is changed. This changes the slope S of the tube, which in turn results in a change in the effective grid-anode capacitance. When analyzing the reactance tube was found. that the grid-anode capacitance (the one indicated by the dashed Lines within the tube 30 is illustrated) is one of those elements which control the resonance frequency of the oscillator. The means of production The modulating sawtooth are also used as a deflection generator for the synchronized Horizontal deflection of the oscilloscope used. This generator contains two Tubes 174, 176. The first tube is a double triode with anodes 178 and 180, grids 182 and 184 and cathodes 186 and 190. A separate power supply part 192 is intended for this generator section. The output of the power supply part is connected to the power supply line 194. With this are the anodes 178 and 180 via the load resistances 196 and

198 verbunden. Ein Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 200 und 202, welche in Reihe liegen, befindet sich zwischen Leitung 194 und Masse.198 connected. A voltage divider consisting of the resistors 200 and 202, which are in series, are between line 194 and ground.

Ein Kondensator 204 ist zwischen Anode 178 und den Verbindungspunkt der Widerstände 202 und 200 geschaltet. Das Gitter 184 des zweiten Triodenteils ist an denselben Punkt angeschlossen. Die Kathode 190 liegt über den Vorspannungswiderstand 206, der durch den Kondensator 208 überbrückt ist. an Masse.A capacitor 204 is between anode 178 and the connection point of resistors 202 and 200 switched. The grid 184 of the second triode part is connected to the same point. The cathode 190 is across the bias resistor 206, which is bridged by the capacitor 208. in bulk.

In ähnlicher Weise ist die Kathode 186 über den durch den Kondensator 212 überbrückten Vorspannungswiderstand 210 an Masse gelegt. Das Steuergitter 182 des ersten Triodenteils ist mit der Stromversorgungsleitung 214 des Heizfadens verbunden, welche ihrerseits mit irgendeiner beliebigen Wechselstromquelle Verbindung haben kann. Der hier beschriebene Abschnitt ist ein Generator für einen sinus-quadratförmigen Impuls mit der Frequenz des Heizstromes.Similarly, cathode 186 is across the capacitor 212 bridged bias resistor 210 is connected to ground. The control grid 182 the first triode part is connected to the power supply line 214 of the filament, which in turn are connected to any alternating current source can. The section described here is a generator for a sine-square Pulse with the frequency of the heating current.

Der quadratförmige Ausgang des Impulsgenerators, der von der Anode 180 her geliefert wird, wird durch ein RC-Netzwerk aus dem Widerstand 220 und dem Kondensator 216 differentiiert. Daher erscheint auf der Leitung 218 eine Reihe abwechselnd positiver und negativer Spitzen, welche der differentiierten Vorder-bzw. Hinterflanke der quadratförmigen Welle entsprechen. Dadurch. daß ein Gleichrichter222 in geeigneter Polarität zu dem Widerstand 220 parallel geschaltet ist, kann die negative Spannungsspitze kurzgeschlossen werden, und es bleiben lediglich die positiven Spannungsimpulse auf der Leitung 218 übrig. Diese Spannungsimpulse werden über einen Kondensator 224 dem Steuergitter 226 der gasgefüllten Röhre 176 zugeführt, welche über den Widerstand 230 und die von der Stromversorgung im Oszillographen kommende Leitung 228 so vorgespannt ist, daß die Röhre sperrt. Der Pol, von dem die Leitung 228 am Oszillographen ausgeht, ist mit minus (-) bezeichnet. Der Kondensator 224 verhindert, daß die ständige Vorspannung an dem Gitter 226 durch den Gleichrichter 222 kurzgeschlossen wird. Die Vorspannung auf der Leitung 228 kann beispielsweise -40 Volt betragen; sie sperrt die Röhre 176, sofern auf der Leitung 218 kein positiver Impuls ansteht. The square-shaped output of the pulse generator coming from the anode 180 is supplied by an RC network consisting of the resistor 220 and the Capacitor 216 differentiated. Thus, on line 218, a row appears alternately positive and negative peaks, which of the differentiated front or Back flank correspond to the square wave. Through this. that a rectifier222 in suitable Polarity is connected in parallel to the resistor 220, the negative voltage spike are short-circuited, and only the positive voltage pulses remain on line 218 left over. These voltage pulses are generated across a capacitor 224 fed to the control grid 226 of the gas-filled tube 176, which via the resistor 230 and the line 228 coming from the power supply in the oscilloscope are so biased is that the tube locks. The pole from which the line 228 on the oscilloscope starts, is denoted by minus (-). The capacitor 224 prevents the constant bias is short-circuited at the grid 226 by the rectifier 222. The bias for example, on line 228 may be -40 volts; it blocks the tube 176, provided there is no positive pulse on line 218.

Die Stromversorgungsleitung 194 ist auch mit einem Widerstand 232 verbunden, dessen anderes Ende durch Leitung 234 mit der Anode 236 der Röhre 176 in Verbindung steht sowie außerdem mit der einen Seite des Kondensators 238 und einem mittleren Punkt zwischen den Widerständen 240 und 242, welche Teil eines Spannungsteils sind. Ein Widerstand 244 liegt in Reihe zwischen Widerstand 242 und Masse und vervollständigt den Spannungsteiler zwischen Leitung 94 und Masse. Wie zuvor erwähnt, erzeugt dieser Generatorabschuitt einen Sägezahn auf der Leitung 94, um den Oszillator über ein gewünschtes Frequenzband hin zu modulieren und außerdem einen Synchronisationsimpuls auf der Leitung 246 zu erzeugen, welche sich von einem Punkt zwischen Widerständen 242 und 244 nach der svnchronisierenden Ablenksteuerung H des Oszillographen erstreckt. The power supply line 194 is also provided with a resistor 232 the other end of which is connected by line 234 to the anode 236 of tube 176 is in communication and also to one side of the capacitor 238 and a middle point between resistors 240 and 242, which is part of a voltage divider are. Resistor 244 is in series between resistor 242 and ground and completes the voltage divider between line 94 and ground. As mentioned earlier, this generates Generator Abschuitt a saw tooth on line 94 to set the oscillator over to modulate the desired frequency band and also a synchronization pulse on line 246, extending from a point between resistors 242 and 244 extends to the synchronizing deflection control H of the oscilloscope.

Indem der Sägezahn an den Spannungsteiler auftritt, wird der Kondensator 238, dessen andere Klemme ge erdet ist, abwechselnd geladen und entladen. Wenn er entladen ist, wird er durch den Strom von der Stromversorgungsleitung 194 über den Begrenzungswiderstand 232 aufgeladen. Wenn diese Aufladung einen Punkt erreicht, bei dem nahezu die volle Kondensatorladung erreicht ist, bewirkt das bei einem Impuls vom Impulsgenerator 274 entstehende Potential auf dem Gitter 226, daß die gasgefüllte Röhre 176 (Th~ratron) leitet. Bis zu dem Punkt, bei dem die Röhre leitet, steigt die Spannung an dem Spannungsteiler 240, 242, 244 allmählich auf einen maximalen Wert an. Wenn die Röhre leitet, entlädt sich der Kondensator 238 sehr schnell über diese nach Masse, und die Spannung am Spannungsteiler fällt steil ab. In der nächsten Halbwelle sperrt das Thvratron entsprechend der hohen negativen Vorspannung auf der Leitung 228, der Kondensator 238 lädt sich erneut auf, und die Spannung am Spannungsteiler steigt an. Auf diese Weise entsteht in abwechselnder Folge ein Spannungsan- und -ahstieg. und es wird auf Leitung 94 mit einer Impulsfrequenz gleich der der Stromversorgungsspannung eine sägezahnförmige Spannung hervorgebracht. Die Kontrollschalter sind für gleichzeitige Betätigung eingerichtet, wie das durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, welche die Schaltarme 56, 78, 104 und 130 verbinden.By placing the sawtooth on the voltage divider, it becomes the capacitor 238, the other terminal of which is earthed, alternately charged and discharged. If he is discharged, it is discharged by the current from the power supply line 194 through the Limiting resistor 232 charged. When this charge reaches a point at which almost the full capacitor charge is reached, this is caused by a pulse generated by the pulse generator 274 potential on the grid 226 that the gas-filled Tube 176 (Th ~ ratron) conducts. To the point where the tube conducts it rises the voltage at the voltage divider 240, 242, 244 gradually to a maximum Value. When the tube conducts, the capacitor 238 overdischarges very quickly this to ground, and the voltage at the voltage divider drops sharply. In the next Half-wave unlocks the thvratron according to the high negative bias on line 228, capacitor 238 charges again, and so does the voltage on the voltage divider rises. In this way, an alternating sequence of voltage increases and decreases - descended. and it becomes on line 94 with a pulse frequency equal to that of the power supply voltage produced a sawtooth tension. The control switches are for simultaneous Actuation set up, as indicated by the dashed lines, which connect the switch arms 56, 78, 104 and 130.

Unter der Annahme, daß es gewünscht wird, die Vorrichtung bei der Frequenz zu betreiben, die den mit dem zweiten Klemmensatz verbundenen Arbeitskreisen entspricht, wird das Gerät folgendermalRen eingestellt: Die Prüfspule 144 wird auf eine erste Oberfläche, bei der das Dickenmaß der Plattierung bekannt ist, aufgesetzt. Der Kern C der Gitterinduktivität 34 wird so lange verstellt, bis das Aussetzen des Oszillators innerhalb des von dem Modulator überstrichenen Be reiches erfolgt. Die Frequenz wird dabei von einem hohen zu einem niedrigen Wert durchlaufen, und der Oszillator geht dementsprechend aus einem schwingenden Zustand bei den hohen Frequenzen in einen nichtschwingenden bei den niedrigeren Frequenzen über. Wenn der Oszillator so eingestellt ist, daß er ein Frequenzband durchläuft, innerhalb dessen sich der Betriebszustand des Oszillators bei der vorliegenden Lagendicke ändert, wählt der Bedienende als nächste eine zweite Probe geschichteten Materials aus, welche bekanntermaßen eine größere Dicke besitzt, und zwar sollen die beiden Proben die Toleranzgrenzen darstellen. Der Bedienende stellt wiederum den Kern C im Betrieb so lange ein, bis bei dieser zweiten Dicke ein Signal erhalten wird. Dieses Signal wird, wie oben erläutert, dadurch hervorgebracht, daß der Oszillator von einem Zustand mit Schwingungen in einen Zustand ohne Schwingungen übergeht. Der Bedienende kehrt dann zur ersten Probe zurück, um nachzus, ehen, ob sie bei der neuen Kerneinstellung noch innerhalb des Niiodulationsbereichs des Oszillators liegt. Wenn dies der Fall ist, liegen die beiden Grenzen der zulässigen Lagendicke innerhalb des Arbeitsbereichs des Gerätes, und es ist nun richtig eingestellt, um bei den ins Auge gefaßten speziellen Materialien zur Prüfung der gegebenen Dicken verwendet werden zu können. Assuming that it is desired to use the device in the Operate frequency that the working groups connected to the second set of terminals corresponds, the device is set as follows: The test coil 144 is open a first surface, for which the thickness of the plating is known, is placed. The core C of the grid inductance 34 is adjusted until it stops of the oscillator takes place within the range swept by the modulator. The frequency is swept from a high to a low value, and the Accordingly, the oscillator starts from an oscillating state at the high frequencies into a non-oscillating one at the lower frequencies above. When the oscillator is set to sweep a frequency band, within which the operating state of the oscillator at the present layer thickness changes, the operator next selects a second sample of layered material from, which is known to have a greater thickness, namely the two should Samples represent the tolerance limits. The operator in turn provides the core C in operation until a signal is received at this second thickness. As explained above, this signal is produced by the oscillator changes from a state with vibrations to a state without vibrations. The operator then returns to the first sample to see if they are at the new core setting is still within the oscillator's niiodulation range lies. If this is the case, the two limits of the permissible layer thickness lie within the working area of the device and it is now properly set to in the case of the special materials envisaged for testing the given thicknesses to be used.

Wenn der Bedienende zu der ersten Probe zurückkehrt und findet, daß ein Signal nicht mehr erhalten werden kann, dann wird der einstellbare Abgriff 90 auf dem zweiten Potentiometer, welches mit dem Schaltkontakt 82 verbunden ist. verstellt, um dem modulierenden Sägezahn eine größere Amplitude zu geben und das Frequenzband dadurch so lange zu erweitern, bis beide Signale innerhalb des Modulationsbereichs erscheinen.When the operator returns to the first sample and finds that a signal can no longer be obtained, then the adjustable tap 90 on the second potentiometer, which is connected to the switching contact 82. adjusted, to give the modulating sawtooth a larger amplitude and the frequency band thereby expanding it until both signals are within the modulation range appear.

Wenn dieser Fall eintritt, ist die Vorrichtung betriebsbereit und der Bedienende setzt dann nur noch die Priifspule auf die Oberfläche der auf Schichtdicke zu prüfenden Probe auf. Wenn auf dem Oszillographen jeweils ein Signal erhalten wird, liegt die Schichtdicke innerhalb der richtigen Grenzen.When this occurs, the device is ready for use and the operator then simply places the test coil on the surface of the layer thickness sample to be tested. When a signal is received on the oscilloscope the layer thickness is within the correct limits.

Wenn der Oszillator von dem nicht schwingenden in den schwingenden Zustand übergeht oder umgekehrt, erzeugt er eine Änderung der am Widerstand 74 anstehenden Spannung, welche an die vertikalen Platten des Oszillographen geführt ist und dementsprechend eine stufenförmige Kurvenform erzeugt, wenn der Oszillograph mit der zwischen den Widerständen 242 und 244 abgegriffenen Generatorspannung synchronisiert ist. Der Schirm des Oszillographen kann in Dicken geeicht werden, indem die geprüften Dicken empirisch ermittelt werden. When the oscillator moves from the non-oscillating to the oscillating State passes or vice versa, it generates a change in the pending at resistor 74 Voltage applied to the vertical plates of the oscilloscope and accordingly a stepped waveform is generated when the oscilloscope with the between the Resistors 242 and 244 tapped generator voltage is synchronized. Of the The oscilloscope screen can be calibrated in thicknesses using the tested thicknesses can be determined empirically.

Der die Prüfspule enthaltende Prüfkörper ist in zweierlei Gestalt gezeigt. Die erste wird durch die Fig. 5 und 6 erläutert, eine zweite abgewandelte durch die Fig. 7 und 8. Da relativ hohe Frequenzen zur Anwendung gelangen, ist es notwendig, die Induktionswicklung abzuschirmen, um einwandfreie Ablesungen zu erhalten. Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform enthält eine Hauptabschirmung 250, die aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit wie z. B. aus Kupfer, gemacht ist. Dieses Gehäuse oder dieser Schirm besitzt in sich eine Oeffnung 252 bestimmten Durchmessers, welche sich an eine größere, auf der unteren Seite befindliche Bohrung 254 anschließt. In diese Bohrung wird die eigentliche Prüfspulenanordnung eingeführt und darin durch einen Satz Schrauben 256 arretiert. Der Spulenträger als solcher enthält einen Grundkörper258, der aus isolierendem Material wie z. B. Polystyren, geformt ist. The test body containing the test coil is of two types shown. The first is explained by FIGS. 5 and 6, a second modified through Figures 7 and 8. Since relatively high frequencies are used, it is It is necessary to shield the induction winding in order to obtain correct readings. The embodiment shown in Figs. 5 and 6 includes a main shield 250, made of a material with good electrical conductivity such as. B. made of copper, is made. This housing or this screen has an opening 252 in it certain diameter, which is located on a larger, on the lower side Hole 254 connects. The actual test coil arrangement is placed in this hole inserted and locked therein by a set of screws 256. The coil carrier as such includes a base body 258 made of insulating material such as e.g. B. Polystyrene.

Eine zentrale Bohrung 260 ist in diesem Körper 258 vorgesehen, durch die hindurch Spulenanschlüsse hergestellt werden können. Eine Kupplung 262 ist mit der oberen Oberfläche des Körpers 258 starr verhunden, tritt durch die Offnung 252 in dem Gehäuse 250 hindurch und ist mit einem Gewinde versehen, um mit der abgeschirmten Leitung 140, die von den Arbeitskreisen des Oszillators kommt, gekuppelt werden zu können. Die zentrale Bohrung 260 ist mit einem diagonal verlaufenden Kanal 264 verbunden, der zu einem ringförmigen Hohlraum 266 vorstößt.A central bore 260 is provided in this body 258 through through which coil connections can be made. A clutch 262 is with the upper surface of body 258 rigidly enters through opening 252 in the housing 250 and is threaded to connect to the shielded Line 140, which comes from the working groups of the oscillator, are coupled to be able to. The central bore 260 is provided with a diagonally extending channel 264 connected, which protrudes to an annular cavity 266.

Ein mit dem Mittelleiter der Kupplung 262 in Verbindung stehender Draht reicht durch die Kanäle 260 und 264 hindurch und ist mit einer vorbestimmten Windungszahl um den Isolierkörper 258 herumgewickelt, wie das bei 265 gezeigt ist. Dies ist die tatsächliche Prüfspule. Das freie Ende des Drahtes ist durch eine zu : Öffnung 267 in der Polystyrenhülle 268 nach außen geführt und an das Gehäuse 250 angelötet, welches durch den Außenmantel der Kupplung 262 und die Abschirmung des Verbindungskabels zwischen dieser Kupplung 262 und der Buchse 142 mit Masse rückverbunden ist und so den elektrischen Stromkreis schließt. Das Gehäuse 250 besitzt eine Führungskante 251 und kann Verwendung finden, wenn der Prüfkörper auf gekrümmte tragende Oberflächen aufgesetzt wird.One connected to the center conductor of the coupling 262 Wire passes through channels 260 and 264 and is tied to a predetermined one Number of turns wound around the insulating body 258, as shown at 265. This is the actual test coil. The free end of the wire is through a too : Opening 267 in the polystyrene shell 268 led to the outside and to the housing 250 soldered on, which is through the outer jacket of the coupling 262 and the shield of the Connection cable between this coupling 262 and the socket 142 connected back to ground and thus closes the electrical circuit. The housing 250 has a leading edge 251 and can be used when the test specimen is placed on curved load-bearing surfaces is put on.

Die zweite Ausführungsform des Prüfkörpers, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, besteht aus demselben Spulenträger 258, auf dessen unteren ringförmigen Umfang die Prüfspule 265 aufgebracht ist. In diesem Falle jedoch hat die Abschirmung oder Bedeckung die Gestalt einer ringförmigen Kappe 270, welche über das Oberteil des Körpers 258 hinüberpaßt und mit diesem durch einen Satz Schrauben 272 fest verbunden ist, welche sich durch die Schulter der Kappe hindurch und in den Körper 258 hineinerstrecken. The second embodiment of the test body shown in FIGS. 7 and 8, consists of the same bobbin 258, on its lower annular The scope of the test coil 265 is applied. In this case, however, the shield has or covering the shape of an annular cap 270 overlying the top of the body 258 fits over and is fixedly connected thereto by a set of screws 272 which extend through the shoulder of the cap and into the body 258.

Diese Abschirmung ist ebenfalls aus Material guter Leitfähigkeit und kann beispielsweise aus Kupfer sein.This shield is also made of a material with good conductivity and can for example be made of copper.

Der Körper 258 ist wie zuvor aus einem isolierenden Material wie z. B. Polystyren geformt, und die Spule 265 kann an Ort und Stelle durch Ausfüllung des Hohlraumes mit isolierendem Material eingeschmolzen werden, nachdem ihre Drähte um das untere Ende des Körpers 258 herumgewunden sind. Wie zuvor können die elektrischen Anschlüsse für die Spule durch den Kanal 264 und die Bohrung 260 hergestellt werden. Diese Art des Prüfspulenaufbaues ist zur Verwendung auf flachen Oberflächen gedacht. Es können natürlich auch andere Gehäuseformen angewandt werden, um die Prüfspule rechtwinklig zu der zu priifenden Oberfläche anzusetzen.The body 258 is as before made of an insulating material such as. B. molded polystyrene, and the coil 265 can be in place by filling of the cavity are melted down with insulating material after their wires are wound around the lower end of the body 258. As before, the electric Connections for the coil are made through channel 264 and bore 260. This type of test coil construction is intended for use on flat surfaces. Of course, other housing shapes can also be used for the test coil at right angles to the surface to be tested.

PATENTANSPOCHE: 1. Dickenmeßgerät zur Messung der Dicke einer Schicht elektrisch leitenden Materials auf einem Körper aus einem anderen elektrisch leitenden Material, gekennzeichnet durch einen in der Frequenz veränderbaren Oszillator (2), der durch einen Modulator (4) gesteuert wird, um kontinuierlich ein bestimmtes Frequenzband zu überstreichen, eine Spule (14), die an den Oszillator (2) angekoppelt ist, um in einem geschichteten, unter Prüfung befindlichen Teil Wirbelströme zu induzieren, und Mittel (10, 24 und 26) zur Anzeige von Änderungen in der Belastung des Oszillators bei Änderungen der Tiefe, mit der die Wirbelströme in das unter Prüfung befindliche geschichtete Teil eindringen. PATENTANSPOCHE: 1. Thickness measuring device for measuring the thickness of a layer electrically conductive material on a body made of another electrically conductive Material, characterized by an oscillator (2) whose frequency can be changed, which is controlled by a modulator (4) to continuously set a certain frequency band to sweep over a coil (14) which is coupled to the oscillator (2) to induce eddy currents in a layered part under test, and means (10, 24 and 26) for indicating changes in the load on the oscillator in the event of changes in the depth at which the eddy currents enter the area under test layered part penetrate.

Claims

2. Thickness measuring device according to claim 1, characterized in that the mentioned means (10, 24, 26) with an increase of the load over one critical In addition, a cessation of the oscillations of the oscillator (2) and a The oscillator (2) starts to vibrate when the load is below the critical one Value drops.

3. Thickness measuring device according to claim 2, characterized in that a electrical pulse derived by rectifying and differentiating means (24) and fed to a visual display device (26).

4. Thickness measuring device according to claim 3, characterized by a cathode ray oscillograph (26), whose beam is in the direction of one axis synchronous with the frequency change of the oscillator (2) is deflected and in the direction of the other axis by the mentioned electrical impulse.

5. Thickness measuring device according to claim 4, characterized in that a Resistance (66) in the cathode circuit of the tube (30), which is the oscillator tube of the Oscillator is arranged and connected to a differentiating network (70, 72, 74) connected to generate a voltage pulse put forward that to the amplifier the vertical deflection of the oscilloscope (164) is applied.

6. Thickness measuring device according to claim 5, characterized in that the mentioned modulator is a sawtooth generator.

7. Dickemneßgerät according to claim 6, characterized in that the Sawtooth generator is connected so that it has sawtooth voltages both the Control grid of the tube (30) as well as the amplifier of the horizontal deflection of the Oscillograph (164) supplies.

8. Thickness measuring device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the coil (14) consists of a coil (265) which is in an annular Cavity (266) is arranged on one side of a body (258) made of insulating Material is molded, while the other sides of the same body essentially are covered by a conductive body (250) connected to the outer conductor of a coaxial cable connected, which connects the coil to the oscillator.