DE1214418B

DE1214418B - Device for contactless testing and measurement of the thickness or changing the thickness of a continuously moving steel foil or a steel sheet

Info

Publication number: DE1214418B
Application number: DEB72517A
Authority: DE
Inventors: Carroll F Augustine; Angelo L Merlo
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1962-07-12
Filing date: 1963-07-03
Publication date: 1966-04-14

Description

Vorrichtung zur berührungslosen Prüfung und Messung der Dicke bzw. Veränderung der Dicke einer fortlaufend bewegten Stahlfolie oder eines Stahlbleches Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungslosen Prüfung und Messung der Dicke bzw.Device for non-contact testing and measurement of the thickness or Change in the thickness of a continuously moving steel foil or sheet The invention relates to a device for contactless testing and measurement the thickness or

Veränderung der Dicke einer fortlaufend bewegten Stahlfolie oder eines Stahlbleches durch Reflexion hochfrequenter elektromagnetischer Wellen, wobei ein Richtstrahl auf einem direkten Weg von einer Antenne auf eine erste Oberfläche der Folie geworfen und der reflektierte Strahl von derselben Antenne empfangen wird sowie ein zweiter hochfrequenter elektromagnetischer Richtstrahl auf einem direkten Weg von einer zweiten Antenne auf die gegenüber liegende Oberfläche der Folie geworfen und der reflektierte Strahl von der zweiten Antenne empfangen wird und in einer Phasenvergleichseinrichtung die Phasenverschiebung zwischen dem reflektierten Wellenstrahl und einer Bezugswelle als Maß für die Abweichung von einer Bezugsdicke gemessen wird.Change in the thickness of a continuously moving steel foil or a Sheet steel by reflection of high frequency electromagnetic waves, whereby a Directional beam on a direct path from an antenna onto a first surface of the The foil is thrown and the reflected beam is received by the same antenna as well as a second high-frequency electromagnetic beam on a direct one Thrown away from a second antenna onto the opposite surface of the foil and the reflected beam is received by the second antenna and in a Phase comparator the phase shift between the reflected wave beam and a reference shaft measured as a measure of the deviation from a reference thickness will.

Vorrichtungen der genannten Art sind an sich bekannt, und zwar wird hierbei ein Richtstrahl über zwei Richtkoppler auf die eine Seite der zu messenden Folie geworfen und die entstehende Phasenverschiebung in einer ersten Meßleitung gemessen. Devices of the type mentioned are known per se, namely is here a directional beam via two directional couplers on one side of the one to be measured Foil thrown and the resulting phase shift in a first measuring line measured.

Durch ein zweites identisch aufgebautes System wird ein Richtstrahl zu der gegenüberliegenden Oberfläche der Folie geschickt. Das von den beiden Meßleitungen ermittelte Ergebnis wird dann in einem dritten Meßgerät ausgewertet, das die Dicke des Gegen standes anzeigt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie gerätemäßig sehr aufwendig ist, da mindestens vier Richtkoppler und zwei Meßleitungen neben dem eigentlichen Meßgerät benötigt werden, so daß sich mehrere Meßfehler addieren und genaue Messungen nicht möglich sind.A second, identically structured system creates a directional beam sent to the opposite surface of the slide. That from the two test leads The result obtained is then evaluated in a third measuring device that measures the thickness of the item. This device has the disadvantage that it is device-wise is very expensive, since at least four directional couplers and two measuring lines in addition the actual measuring device are required, so that several measurement errors add up and accurate measurements are not possible.

Andere bekannte Vorrichtungen werten die Phasenverschiebung mit Hilfe eines Braunschen Rohres aus. Auch hierdurch wird der Aufwand nicht kleiner oder die Genauigkeit vergrößert. Other known devices evaluate the phase shift with the aid a Braun tube. This also does not reduce the effort or expense increases the accuracy.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der sich die Meßfehler verschiedener Systeme nicht addieren und die mit einem Minimum an Bauelementen auskommt. The invention is therefore based on the object of a device to create in which the measurement errors of different systems do not add up and which gets by with a minimum of components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß im Wege des auf die zu messende Folie geworfenen Wellenstrahles zwei an sich bekannte Weichenschaltungen angeordnet sind, von denen die erste Weichenschaltung den von der einen Oberfläche der Folie reflektierten Richtstrahl zur zweiten auf die gegenüberliegende Oberfläche der Folie gerichtete Antenne lenkt und die zweite Weichenschaltung den ein zweites Mal reflektierten Richtstrahl zur Phasenvergleichseinrichtung leitet. According to the invention, this object is achieved in that by way of Two known switch circuits are thrown onto the film to be measured are arranged, of which the first switch circuit that of the one surface of the film reflected directional beam to the second on the opposite surface the film directed antenna directs and the second switch circuit the a second Times reflected beam leads to the phase comparison device.

Hierdurch wird mit geringem Aufwand eine genau messende, berührungslose Dickenmeßvorrichtung für Hohlfolien od. dgl. geschaffen, die auch bei erheblichen Erschütterungen und Schwingungen der Folie, z. B. beim Durchlauf durch ein Walzwerk, eine lineare Anzeige der Folienstücke gewährleistet. This makes one accurate with little effort measuring, contactless Thickness measuring device for hollow films od. Like. Created, which also with considerable Shocks and vibrations of the film, e.g. B. when passing through a rolling mill, a linear display of the film pieces guaranteed.

Zweckmäßigerweise wird als Hochfrequenzgenerator ein Klystron verwendet, dem ein Hohlraumresonator zur Stabilisierung der Frequenz des ausgesandten Wellenstrahles nachgeschaltet ist. Damit ist die Frequenz des abgestrahlten Richtstrahles genau definiert. A klystron is expediently used as the high-frequency generator, a cavity resonator to stabilize the frequency of the emitted wave beam is downstream. This means that the frequency of the emitted directional beam is accurate Are defined.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 die erfindungsgemäße Anordnung im Schema, F i g. 2 die Kurven der Ausgangssignale der phasenbestimmenden Elemente und deren Summe, F i g. 2 a und 2 b vektorielle Darstellungen der Ausgangssignale der Phasenvergleichseinrichtung, F i g. 3 den Anschluß der Phasenvergleichseinrichtung an einen Schmalbandverstärker. The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment illustrated. It shows F i g. 1 the arrangement according to the invention in the scheme, F i G. 2 the curves of the output signals of the phase-determining elements and their sum, F i g. 2 a and 2 b vector representations of the output signals of the phase comparison device, F i g. 3 the connection of the phase comparison device to a narrowband amplifier.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig, 1 ist eine Spannungsquelle21 für eine stabilisierte Spannung an einen Spannungsteiler 22 angeschlossen, der einen Sägezahngenerator 23 und einen Bandpaßverstärker 44 mit einer stabilen Niederspannung speist Die Frequenz des Sägezahngenerators 23 wird durch einen Schwingkristall 24 gesteuert. Der Sägezahngenerator 23 speist ein Reflexklystron 25, welches außerdem Energie aus der Spannungsquelle 21 empfängt und ein Signal mit sehr hoher Frequenz erzeugt, in der Größenordnung von 35000 MHz. Nach der Erfindung wird das von dem Klystron erzeugte Hochfrequenzsignal auf einen Hohlraumresonator 26 übertragen, der in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 10 ms, einen steile Flanken aufweisenden Impuls mit einer Frequenz abgibt, -auf die der Resonator 26 abgestimmt ist, z. B.- 35000 MHz. Diese Frequenz ist äußerst stabil wegen der Verwendung des Hohlraumresonators, der nur Signale mit der Frequenz durchläßt, auf die er abgestimmt ist. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a voltage source 21 is for a stabilized voltage connected to a voltage divider 22, the one Sawtooth generator 23 and a bandpass amplifier 44 with a stable low voltage The frequency of the sawtooth generator 23 is fed by an oscillating crystal 24 controlled. The sawtooth generator 23 feeds a reflex klystron 25, which also receives energy from the voltage source 21 and a signal with very high frequency, on the order of 35000 MHz. According to the invention the high frequency signal generated by the klystron is sent to a cavity resonator 26 transmitted at regular intervals, e.g. B. every 10 ms, a steep edge having a pulse emits at a frequency, -to which the resonator 26 is tuned is e.g. B.- 35000 MHz. This frequency is extremely stable because of the use of the Cavity resonator that only allows signals to pass through at the frequency to which it is tuned is.

Die vom Hohfraumresonator 26 abgegebene Hochfrequenzenergie 28 läuft zu einem 20-Dezibel-Richtkoppler 27, der sie zwischen einer Antenne 33 und einer abgeglichenen Phasenverschiebungsvorrichtung 43 in einem bestimmten Verhältrlis, z. B. von etwa 99: 1 aufteilt. In dem zur Antenne 33 führenden Weg liegt ein Isolator 30, der Energiereflektionen in Richtung des Richtkopplers 27 verhindert, und eine Weichenschaltung 31, die auch als Dreiwegesternschaltung oder Y-Schaltung bekannt ist. The high-frequency energy 28 emitted by the cavity resonator 26 runs to a 20 decibel directional coupler 27, which it between an antenna 33 and a balanced phase shift device 43 in a certain ratio, z. B. divided by about 99: 1. An insulator is located in the path leading to the antenna 33 30, which prevents energy reflections in the direction of the directional coupler 27, and a Switch circuit 31, also known as a three-way star circuit or Y circuit is.

Das Hochfrequenzsignal nimmt den mit dem Pfeil 32 bezeichneten Weg und gelangt zu der Antenne 33, die ein Bündel hochfrequenter elektromagnetischer paralleler Wellen auf eine der Seiten des zu.messenden Gegenstandes34 abstrahlt, z.B. auf eine fortlaufend bewegte Stahlfolie, die gerade einer Walzung in einem Walzwerk unterzogen worden ist und deren Dicke abmessungen nach dem Austreten aus den Walzen kontrolliert werden sollen. Die Stahlfolie 34 unterliegt hierbei einer starken Vibrationsbewegung, die auf Grund des Austritts aus denWalzrollen senkrecht zur Abrollbewegung gerichtet ist. The high-frequency signal takes the path indicated by the arrow 32 and arrives at the antenna 33, which is a beam of high frequency electromagnetic radiates parallel waves on one of the sides of the object to be measured34, E.g. on a continuously moving steel foil that is currently being rolled in one Rolling mill has been subjected and its thickness dimensions after exiting the rollers are to be checked. The steel foil 34 is subject to a strong vibratory movement, which is vertical due to the exit from the rollers is directed to the rolling movement.

Der von der Folie 34 reflektierte Strahl wird wieder von der Antenne 33 aufgenommen und zur Weichenschaltung 31 übertragen, von wo er durch eine Diode 36 und eine zweite Weichenschaltung 37 einer zweiten Antenne 39 zugeleitet wird. Die zweite Antenne 39 liegt der ersten Antenne 33 genau gegenüber und wirft den ankommenden Wellenstrahl auf die zweite Fläche der Folie 34.The beam reflected from the foil 34 is again from the antenna 33 recorded and transmitted to the switch circuit 31, from where it is through a diode 36 and a second switch circuit 37 is fed to a second antenna 39. The second antenna 39 is exactly opposite the first antenna 33 and throws the incoming wave beam on the second surface of the film 34.

Die von dieser Fläche der Folie 34 reflektierte Energie wird wieder von der Antenne 39 aufgenommen und über die Weichenschaltung 37 nunmehr auf einen der Seitenarme 41A einer bekannten Phasenvergleichsvorrichtung 41 übertragen, die aus einen: »magischen T« besteht. The energy reflected from this surface of the film 34 is again picked up by the antenna 39 and now on a switch circuit 37 of the side arms 41A of a known phase comparison device 41 which consists of a: "magic T".

Der vom Richtkoppler 27 abgezweigte Teil 29 der direkt laufenden Welle geht durch eine einstellbare Dämpfungsvorrichtung 42 und eine einstellbare Phasenverschiebungsvorrichtung43hindurch und gelangt zu einem zweiten Seitenarm 41B der Phasenvergieichsvorrichtung 41. Die Dämpfungsvorrichtung 42 und die Phasenverschiebungsvorrichtung 43 werden in Abhängigkeit von den für die Meßvorrichtung vorgesehenen Verwendungszweck eingestellt. Wenn z. B. die Meßvorrichtung dazu benutzt werden soll, um jede Dickeabweichung der Folie 34 gegenüber einer Bezugs dicke festzustellen, so wird mit der Phasenverschiebungsvorrichtung 43 die Phase der direkt laufenden Welle 29 so abgewandelt, daß das Ausgangssignal der - Phasenvergleichsvorrichtung 41 zu Null wird, falls die Folie genau die Bezugsdicke aufweist, und mit der Dämpfungsvorrichtung42 wird die Amplitude so geregelt, daß sie gleich der Amplitube der am Seitenar 41A der Phasenvergleichs- vorrichtung41 ankommenden, zweimal reflektierten Welle wird. The branched off from the directional coupler 27 part 29 of the directly running Shaft goes through an adjustable damping device 42 and an adjustable one Phase shifter 43 through and comes to a second side arm 41B of the phase comparing device 41. The attenuating device 42 and the phase shifting device 43 are depending on the intended use for the measuring device set. If z. B. the measuring device is to be used to measure any thickness deviation to determine the thickness of the film 34 relative to a reference, it is with the phase shift device 43 the phase of the direct running wave 29 modified so that the output signal the phase comparison device 41 becomes zero if the film exactly has the reference thickness has, and with the damping device 42, the amplitude is controlled so that it is equal to the amplitude of the phase comparison on Seitenar 41A device41 incoming, twice reflected wave.

Die als »magisches T« bekannte Phasenvergleichsvorrichtung41 stellt ein elektrisch umkehrbares Bauelement dar, welches im Umkehrbetrieb äquivalent zum direkten Betrieb arbeitet. Wenn daher das direkte Bezugssignal 29 (Eo) vom Arm 41B und das zweifach reflektierte Signal Er vom Arm 41A der Phasenvergleichsvorrichtung T 41 empfangen wird, erhält man am Ausgangsarm 41 C ein Signal Et, das die vektorielle SummeEO+Er = E1 darstellt. Außerdem erhält man am Ausgangsarm 41D ein SignalE2, das die vektorielle Differenz E0 - Er darstellt. The phase comparison device41 known as the "magic T" provides represents an electrically reversible component, which in reverse operation is equivalent to direct operation works. Therefore, when the direct reference signal 29 (Eo) from arm 41B and the double reflected signal Er from arm 41A of the phase comparator T 41 is received, a signal Et is obtained at the output arm 41 C, which is the vectorial Sum EO + Er = E1. In addition, a signal E2 is obtained at output arm 41D, which represents the vectorial difference E0 - Er.

In den Vektordiagrammen der F i g. 2 a und 2b stellt Ai die Phasenverschiebung zwischen den SignalenE0 und Er dar. Aus den Fig. 2a und 2b geht hervor, daß die beiden Ausgangssjgnale E1 und E2 der Phasenvergleichsvorrichtung senkrecht aufeinanderstehen. Die Ausgangssignale E, und E2 durchlaufen die Kristalldioden 48 und 45, die in der gleichen Richtung durchlässig sind, und die auf diese Weise gleichgerichteten Signale werden dann an die Wicklurng A (Fig. 3) des Verstärkers 44 gelegt, die die Diodenausgänge miteinander verbindet. Die Wicklung ist in ihrer Mitte geerdet. In the vector diagrams of FIG. 2a and 2b, Ai represents the phase shift between the signals E0 and Er. From Figs. 2a and 2b it can be seen that the both output signals E1 and E2 of the phase comparison device are perpendicular to one another. The output signals E, and E2 pass through the crystal diodes 48 and 45, which are in the in the same direction, and the signals rectified in this way are then applied to winding A (Fig. 3) of amplifier 44, which is the diode outputs connects with each other. The winding is earthed in its center.

Wenn die beiden gleichgerichteten Spannungshalbwellen E1 und E2 phasenwinkelmäßig un 900 verschoben an den Ausgängen 41 C und 41D auftreten, so kann man zeigen, daß ihr effektiver Mittelwert, der in Abhängigkeit vom Phasenwinkel 0, d. h. in bezug auf die Dicke der Folie, aufgezeichnet wird, sich in einer Weise ändert, die durch die jeweiligen Kurven 70 und 72 der F i g. 2 gezeigt sind. . Wie man sieht, entspricht die Kurve 72 nicht dem Betrag von E2, sondern dem Betrag von -E2, da die Signale E1 es 1 und | E2 l aus den Dioden 48 und 45 voneinander abgezogen werden und das Eingangssignal für den Bandpaßverstärker 44 darstellen. Das sich ergebende Signal am Eingang des' Verstärkers 44, das in ähnlicher Weise abhängig vom Phasenwinkel 0 oder der Dickenänderung durch die sich ergebende Kurve 74 dargestellt ist, stellt die Summe der Kurven 70 und 72 dar. If the two rectified voltage half waves E1 and E2 are phase angle un 900 shifted occur at the outputs 41C and 41D, it can be shown that their effective mean value, which depends on the phase angle 0, i.e. H. in relation on the thickness of the slide that is recorded changes in a way that is due to the respective curves 70 and 72 of FIG. 2 are shown. . As you can see, corresponds the curve 72 does not correspond to the magnitude of E2, but to the magnitude of -E2, since the signals E1 es 1 and | E2 l from the diodes 48 and 45 are subtracted from each other and that Represent the input signal for the bandpass amplifier 44. The resulting signal at the input of the 'amplifier 44, which is similarly dependent on the phase angle 0 or the change in thickness is represented by the resulting curve 74 represents the sum of curves 70 and 72.

Von der Wicklung A wird das sich ergebende Signal zu einer Wicklung B übertragen und der ersten Stufe des Verstärkers 44 zugeführt, der beispielsweise vier Stufen aufweist, die miteinander durch abgestimmte Übertrager gekoppelt sind. Je mehr Stufen der Verstärker aufweist, desto schärfer wird die Abstimmung. Der Schmalbandverstärker 44 ist sehr genau auf das Bezugssignal des Schwingkristalls 24 abgestimmt. Vom Spannungsteiler 22 wird die Plusspannung an den Eingang des Verstärkers 44 gelegt. Ein Ausgangssignal des Verstärkers 44 wird dem Phasenvergleicher 47 zugeleitet, der außerdem vom Schwingkristall 24 angesteuert wird. From winding A, the resulting signal becomes a winding B transmitted and fed to the first stage of the amplifier 44, for example has four stages which are coupled to one another by matched transformers. The more stages the amplifier has, the sharper the tuning. Of the Narrow band amplifier 44 is very accurate to the reference signal of the oscillating crystal 24 voted. From the voltage divider 22, the positive voltage is applied to the input of the amplifier 44 laid. An output signal of the amplifier 44 is fed to the phase comparator 47, which is also controlled by the oscillating crystal 24.

Dieser Phasenvergleicher ist von gewöhnlicher Bauart, der innerhalb kurzer Zeit die Phasen zweier Eingangssignale miteinander vergleichen kann. Diese beiden Eingangssignale sind dasjenige vom Schwingkristall 24 und- dasjenige des Schmalbandverstärkers 44. Wenn die Ausgangsspannung des Schmalbandverstärkers 44 - in eine Richtung in bezug auf die Bezugsspannung verschoben wird, so hat die Summe positives Vorzeichen. Bei einer Verschiebung in die andere Richtung hat die Summe negative§Vorzeichen, wodurch man eine Anzeige. erhält, durch die man das Vorzeichen der Differenz der Signale bestimmen kann, die von der Phasenvergleichsvorrichtung 41 her stammen. Das vom Verstärker 44 abgegebene Signal wird auf ein Galvanometer 46 mit mittlerem Nullpunkt gegeben. Man kann somit auch die Richtung der Dickenabweichung gegenüber der Bezugsdicke feststellen. This phase comparator is of the usual type, the inside can compare the phases of two input signals with one another in a short time. These the two input signals are that of the oscillating crystal 24 and that of the Narrowband amplifier 44. When the output voltage of the narrowband amplifier 44 - is shifted in one direction with respect to the reference voltage, the sum has positive sign. When shifting in the other direction, the sum has negative §sign, which means that an ad is displayed. by which one obtains the sign determine the difference between the signals can that of the phase comparison device 41 come from. The signal emitted by the amplifier 44 is transmitted to a galvanometer 46 given with a mean zero point. You can therefore also specify the direction of the thickness deviation in relation to the reference thickness.

Indem man einen Schmalbandverstärker 44 verwendet, erhält man einen größeren Verstärkungsfaktor und vermeidet zwischenfrequentes Rauschen. By using a narrow band amplifier 44 one gets one larger gain factor and avoids inter-frequency noise.

Außerdem ist das Signal am Eingang des Verstärkers, das einen Verlauf gemäß der Kurve 74 hat, wesentlich linearer in bezug auf den Phasenwinkel oder die Dickenänderungen, verglichen mit einem Signal, das man nur von einem der beiden Ausgänge 41C und 41D erhält und eine Kurvenform hat, wie bei 70 oder 72 gezeigt. Zu Beginn der Messung wird der Phasenschieber 43 so lange verstellt, bis die Kurve74 in ihrem Nullpunkt liegt. Jede Veränderung hinsichtlich der so eingestellten Bezugsdicke erzeugt dann ein Ausgangssignal, wie durch die Kurve 74 angedeutet.In addition, the signal at the input of the amplifier is a course according to curve 74, much more linear with respect to the phase angle or the Changes in thickness compared to a signal received from only one of the two Receives outputs 41C and 41D and has a waveform as shown at 70 or 72. At the beginning of the measurement, the phase shifter 43 is adjusted until curve 74 lies in its zero point. Any change in relation to the reference thickness set in this way then generates an output signal as indicated by curve 74.

Der Schmalbandverstärker 44 gibt daher an das Galvanometer 46 den absoluten Differenzbetrag weiter, und der Phasenvergleicher 47 überträgt das Vorzeichen dieses Differenzbetrages, so daß die Bedienungsperson am Galvanometer 46 direkt den Betrag und das Vorzeichen der Dickenabweichung ablesen kann. The narrow band amplifier 44 is therefore to the galvanometer 46 the absolute difference continues, and the phase comparator 47 transmits the sign this difference, so that the operator at the galvanometer 46 directly can read the amount and the sign of the thickness deviation.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird zuerst das Dämpfungsglied 42 und der Phasenschieber 43 an einer Eichfolie justiert. Man geht hierbei so vor, daß man ein Stahlblech oder eine Stahlfolie mit der erwünschten Dickenabmessung zwischen die Antenne 33 und 39 legt. Das Dämpfungsglied 42 und der Phasenschieber 43 werden dann so geeicht, daß der direkte Weg vom Reflexklystron 25, dem Hohlraumresonator 26 zur Phasenvergieichsrichtung 41 über den Richtkoppler 27 auf der einen Seite und der die doppelte Reflexion aufweisende Weg auf der anderen Seite den Impulssignalen, die vom Hohlraumresonator 26 mit konstanter Frequenz ausgesendet werden, gleiche Verzögerungen mitteilen. Der Phasenschieber 43 ist hinsichtlich der erforderlichen Verzögerung zwischen dem direkten Weg und dem die doppelte Reflexion enthaltenden Weg so geeicht, daß die Verzögerung der Bezugsdicke des Bleches entspricht, und das Dämpfungsglied 42 wird so geeicht, daß die Signalamplituden unabhängig von der Verzögerung gleich groß sind. Der Phasenschieber 43 wird dann so lange eingestellt, daß die Ablesung auf dem Galvanometer46 Null beträgt. Nach diesen Einstellungen verursacht jede Abweichung in der Dicke des Stahlbleches eine Plus- oder Minus abweichung auf dem Galvanometer 46. When operating the device is first the attenuator 42 and the phase shifter 43 is adjusted on a calibration foil. One proceeds here in such a way that a steel sheet or a steel foil with the desired thickness dimension between the antenna 33 and 39 lays. The attenuator 42 and the phase shifter 43 are then calibrated so that the direct path from reflex klystron 25, the cavity resonator 26 to the phase comparison direction 41 via the directional coupler 27 on one side and the path with the double reflection on the other side is the pulse signals, which are emitted by the cavity resonator 26 at a constant frequency, the same Communicate delays. The phase shifter 43 is required in terms of Delay between the direct path and the one containing the double reflection Path calibrated so that the delay corresponds to the reference thickness of the sheet metal, and the attenuator 42 is calibrated so that the signal amplitudes are independent of the Delay are the same. The phase shifter 43 is then set so long that the reading on the galvanometer46 is zero. According to these settings Any deviation in the thickness of the steel sheet causes a plus or minus deviation on the galvanometer 46.

Die Veränderungen in der Länge des die doppelte Reflexion enthaltenden Weges hängen nur von der Dicke des Stahlbleches 34 und nicht von dessen Stellung zwischen den Antennen 33 und 39 ab. Dies rührt davon her, weil die Länge dieses Weges zwischen dem Stahlblech 34 und der Antenne 33 kürzer wird, wenn sich das Stahlblech auf die Antenne 33 zu bewegt, dafür zur gleichen Zeit aber der Weg zwischen dem Stahlblech 34 und der Antenne 39 um den gleichen Betrag länger wird. Daher kann unabhängig von Vertikalschwingungen des Bleches 34 seine Dicke genau auf dem Galvanometer 46 abgelesen werden. The changes in the length of the containing the double reflection Path depend only on the thickness of the steel sheet 34 and not on its position between antennas 33 and 39. This is because the length of this The path between the steel sheet 34 and the antenna 33 becomes shorter as the steel sheet moves towards the antenna 33, but at the same time the path between the Steel sheet 34 and the antenna 39 is longer by the same amount. Hence can regardless of vertical vibrations of the sheet 34, its thickness exactly on the galvanometer 46 can be read.

Wenn das Stahlblech 34 sich näher zu einer Antenne hinbewegt, so wird mehr Energie zu dieser Antenne reflektiert. Um einen gleichen Betrag bewegt sich jedoch das Stahlblech von der entgegengesetzten Antenne weg und verringert dadurch den Reflexionsbetrag, so daß die Gesamtamplitude des zweifach reflektierten Signals im wesentlichen konstant bleibt. As the steel sheet 34 moves closer to an antenna, so more energy is reflected to this antenna. Moved an equal amount however, the steel sheet moves away from the opposite antenna and decreases thereby the amount of reflection, so that the total amplitude of the reflected twice Signal remains essentially constant.

Die momentanen Auslenkungen bzw. Schwingungen des Stahlbleches 34 beeinflussen also, obwohl sie mechanisch erhebliche Beträge annehmen können, den jeweiligen Phasenvergleich zwischen den Signalen aus dem Schwingkristalloszillator 24 und dem Schmalbandverstärker 44 nicht. Die zeitunabhängig gemessene Veränderung in der Phasenverschiebung zeigt Veränderungen in der Länge des Signalweges an und damit Veränderungen in der Dicke des Stahlbleches 34. Auch wenn sich das Stahlblech sehr stark bewegt, so ist die Meßgeschwindigkeit in bezug zu dieser Bewegungsgeschwindigkeit so groß, daß letztere die Genauigkeit der Ergebnisse nicht beeinflussen kann. The instantaneous deflections or vibrations of the steel sheet 34 thus affect, although they can mechanically assume considerable amounts, the respective phase comparison between the signals from the crystal oscillator 24 and the narrowband amplifier 44 not. The change measured independently of time in the phase shift indicates changes in the length of the signal path and thus changes in the thickness of the steel sheet 34. Even if the steel sheet moved very strongly, the measurement speed is related to this movement speed so large that the latter cannot influence the accuracy of the results.

Claims

Claims: 1. Device for non-contact testing and measurement the thickness or change in the thickness of a continuously moving steel foil or of a steel sheet by reflection of high-frequency electromagnetic waves, wherein a directional beam in a direct path from an antenna to a first surface the foil and the reflected beam is received by the same antenna as well as a second high-frequency electromagnetic beam on a direct one Thrown away from a second antenna onto the opposite surface of the slide and the reflected beam is received by the second antenna and in a Phase comparator the phase shift between the reflected wave beam and a reference shaft measured as a measure of the deviation from a reference thickness is, d a d u r c h, that by way of the film to be measured (34) thrown wave beam two known switch circuits (31, 37) arranged are, of which the first switch circuit (31) from the one surface of the Foil (34) reflected directional beam to the second on the opposite surface the film directed antenna (39) directs and the second switch circuit (37) the guides the directional beam reflected a second time to the phase comparison device (41).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a high frequency generator a klystron (25) is used with a cavity resonator (26) for stabilization downstream of the frequency of the emitted wave beam.

Considered publications: German utility model no. 1,792,402; French Patent Nos. 1,264,381, 1295027; U.S. Patents No. 2640 190, 2671 884, 2952296.